가루이을 사용하여 전송하는 식물 바이러스
2013년 11월 8일
우리의 이해와 곤충 전송 된 식물 바이러스의 많은을 관리 할 수있는 우리의 능력을 향상하는 것은 벡터의 사용을 필요로합니다. 식물 바이러스의 곤충 전송 tritrophic 상호 작용과 같은 곤충, 바이러스, 그리고 식물의 조작이 필요합니다. 벡터는 많은 수의 사육 및 테스트 설비에 대한 전송의 높은 속도를 보장하는 등의 방법으로 조작해야합니다. 가루이를 양육하고 조작의 기초, Bemisa tabaci ( 매미목 : Aleyrodidae), 경제적으로 중요한 바이러스의 큰 수를 나타내는 몇 가지 새로운 식물 바이러스 장군에 속하는 식물 바이러스의 벡터 표시됩니다.
다음 실험의 전반적인 목표는 흰 파리를 사용하여 식물 바이러스를 전파하는 것입니다. 이것은 다른 잠재적인 매개체 및 병원체에 오염되지 않은 새로 출현한 성체 흰 파리를 매주 공급하는 흰 파리의 군체를 형성하고 유지함으로써 달성됩니다. 군체는 새로운 성체가 생산되는 어린 곤충이 없는 식물에 흰 파리를 정기적으로 추가함으로써 유지되었습니다.
매주 17일에서 20일 후, 새로 출현한 성충은 바이러스 전염을 얻거나 전염시키기 위해 테스트 공장으로 이송될 수 있습니다. 일반적으로 거의 100%의 효율이 얻어지며 전송 속도는 일반적으로 낮게 시작하여 체계적인 최적화를 통해 증가합니다. 흰 파리를 사용하여 바이러스를 접종하는 데 있어 가장 어려운 점은 원치 않는 병원체와 곤충을 배제하는 방식으로 흰 파리를 사육하는 것입니다.
병원체, 특히 뿌리 썩는 곰팡이와 잎마름병은 바이러스 숙주 식물의 품질을 떨어뜨립니다. 중고품과 같은 원치 않는 곤충은 흰나비 번식을 억제할 뿐만 아니라 바이러스 숙주 식물의 품질을 손상시킬 수 있습니다. 절차를 시연하는 사람은 제 연구실의 기술자인 Heather Capa Bianco입니다.
흰나비 군체는 깨끗하고 통제된 성장실에서 유지되어야 합니다. 상대 습도, 온도, 사진 시간 및 광도의 제어는 18일 이내에 알에서 성충으로 발달하는 군체에 필수적이며 다음 설정을 사용하십시오. 온도는 섭씨 26도에서 30도 사이로 설정해야 하며 상대 습도는 이상적으로는 30도에서 50% 사이여야 합니다.상대 습도가 70% 이상으로 올라가면 곤충 및 식물 곰팡이 병원균이 문제가 될 수 있습니다.
이상적인 사진 촬영 시간은 14시간입니다. 광도는 상당히 높아야 하며 VHO 형광등은 식물 캐노피에서 800-1000피트 양초를 생성할 수 있습니다. 곰팡이 병원균과 염분 축적을 막기 위해 비료 비율과 급수도 줄여야 합니다.백인 케이지는 환기, 접근 용이성 및 증가하는 백인 개체군을 위한 충분한 공간을 허용해야 합니다.
장기 오간자와 알루미늄 스크리닝으로 좋은 결과를 얻었을 뿐만 아니라 백색 증거 식물 종을 스크리닝하는 것은 중요한 고려 사항입니다. 첫째, 빠르게 자라야 하지만 챔버를 과도하게 자라지 않아야 합니다. 둘째, 식물은 쓰러지지 않고 높은 곤충 개체수를 지탱할 수 있을 만큼 충분히 강해야 합니다.
이러한 이유로 드워프 또는 덤불 품종은 좋은 식물 선택을합니다. 셋째, 식물은 키우는 군체의 유형에 따라 사용되는 바이러스를 숙주가 될 수 있거나 숙주가 될 수 없어야 합니다. 진드기, THP, 야생 흰 파리 또는 기타 침입 곤충으로 인해 군체가 붕괴 될 수 있기 때문에 선택한 품종은 다른 곤충을 배제하기 위해 보호 된 환경에서 재배해야합니다.
새로운 군체의 첫 번째 흰 파리는 식물 바이러스, 다른 곤충 및 곤충 병원체가 없어야 합니다. 들판에서 흰 파리를 채취 한 경우,이 기간 동안 바이러스의 숙주가 아닌 식물에 최소 8 주 동안 기르고 식물 증상이 없는지 확인하십시오. 깨끗한 흰 파리를 얻으면 20에서 100 마리 사이의 식물 케이지에 흡인을 통해 소개하거나 다른 출처 식물에서 부드럽게 흔듭니다.
매주 새로운 케이지를 구축해야 합니다. 처음 3주 동안은 ST가 아닌 식물에 흰파리를 사용하여 새 케이지를 만듭니다. 넷째 주부터 3주 된 우리에서 어린 성인 흰파리를 사용하여 다음 우리를 만듭니다.
새장에서의 첫 주 동안 흰파리는 식물 잎 표면의 아래쪽에 알을 낳습니다. 두 번째 주에는 미성숙한 흰 파리가 눈에 띄고 일부 성인은 아직 살아있을 것입니다. 셋째 주에는 많은 새로운 성인 흰 파리가 나타날 것이며 성인 흰 파리 개체수가 매우 눈에 띄게 증가할 것입니다.
이 흰파리는 투과 실험에 사용할 수 있습니다. 넷째 주가 되면, 생후 1주일 된 성체는 새로운 우리로 옮겨야 합니다. 오래된 새장을 제거하고 식물을 버려야 합니다. 정확한.
흰 파리의 부드러운 이동은 흡인 장치와 수집 바이알로 이루어지며 절대 흡인하지 않습니다. 흰 스타일을 먹을 때 식물을 먹는 흰 파리는 식물에 박혀 있으며 식물에서 멀리 떨어지면 부러집니다. 흰파리를 무용지물로 만들어 한 손에는 흰 파리를 모으고, 다른 한 손으로는 군체 우리 안에 있는 노란색 플라스틱 보호대를 잡습니다.
식물을 부드럽게 두드려 성체 흰 파리가 날아갈 수 있도록 합니다. 흰 파리는 수집 할 수있는 옐로 카드에 유인됩니다. 흡인기와 매우 부드러운 흡입을 사용하여 각 수집 바이알에 20마리 이하의 흰 파리를 추가합니다.
그런 다음 바이알을 탭하여 파리의 방향 감각을 잃게 하고 바이알을 param으로 덮습니다. 성공적인 바이러스 전파를 보장하려면 바이러스와 숙주 식물에 따라 바이러스에 감염된 식물에서 건강한 식물로 15-40명의 젊은 성인을 시험해 보십시오. 저항성 스크리닝과 같은 다른 프로토콜은 더 큰 스타터 집단을 필요로 합니다.
이 경우 접종이 필요한 식물 위에 흰 파리에 감염된 바이러스에 감염된 식물을 흔듭니다. 흰 파리를 바이러스에 감염된 식물에 놓으면 지속적으로 전염되는 바이러스에 감염될 때까지 48시간에서 72시간 동안 먹이를 먹게 합니다. 일반적으로 시간이 길어진다고 해서 비영구적 또는 정통적이고 지속적인 방식으로 전염되는 바이러스의 전파 속도가 증가하지는 않습니다.
한 시간에서 하루로 더 짧은 획득 접근 기간은 특정 잎에서 획득이 필요한 실험에 충분합니다. 클립 케이지를 사용할 수 있으며, 잎 밑면이 접근할 수 있도록 케이지를 설정하고, 직경 2.5cm의 케이지당 10마리 이상의 암컷 백파리를 사용하지 마십시오. 그렇지 않으면 밀집으로 인해 전파율이 떨어집니다. 식물 접종을 위해서는 식물의 수를 고려하여 적절한 케이지를 선택하십시오.
예를 들어, 한 식물은 여러 식물에 대해 자신보다 약간 큰 작은 케이지만 필요하므로 더 작은 PVC 튜브, 프레임 케이지 또는 더 큰 알루미늄 프레임 케이지 중에서 선택합니다. 식물 캐노피 주변의 공간이 작을수록 좋습니다. 흰 파리가 새 식물에 추가되면 접종에 필요한 시간은 바이러스와 숙주 식물에 따라 다릅니다.
획득과 마찬가지로 전송에 필요한 시간은 전송 방식에 따라 다릅니다. 비영구 전송은 반영구 또는 영구 전송보다 훨씬 짧은 액세스 시간을 필요로 합니다. 접종 접근 기간 동안 흰파리가 탐색하거나 먹이를 먹고 있는지 확인하십시오.
새장을 열고 각 식물의 잎 밑면을 조사합니다. 더 긴 접종을 위해. 접근 기간은 주기적으로 식물을 부드럽게 방해하여 식물에 재분배하도록 장려합니다.
이것은 접종 기간을 끝내기 위해 흰 파리가 모이는 자연적인 경향에 대응하여 전염 속도를 증가시킬 것입니다. 두 가지 살충제를 차례로 뿌려 흰 파리를 죽입니다. 먼저 접촉 살충제를 살포하여 살충 비누와 같은 성인 흰 파리를 빠르게 제거합니다.
둘째, 전신 살충제를 살포하여 다음 몇 주 동안 발생하는 흰 파리를 제거합니다. 그리고 나머지 성인은 건조 또는 피라진을 방출하는 것이 효과적인 선택입니다. 이러한 절차를 사용하면 100%의 바이러스 전파율을 일상적으로 얻을 수 있습니다.이러한 높은 전파율은 바이러스 내성에 대한 테스트 플랜트를 스크리닝할 때 필수적이며 바이러스 전파를 방해하는 능력에 대한 화합물의 효능을 평가할 때 바람직합니다.
이 비디오를 시청한 후에는 흰 파리를 기르고 식물 바이러스를 옮기는 데 사용하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이러한 절차는 연구 목적 또는 바이러스 저항성 식물의 상업적 개발 또는 바이러스 전파를 방해하는 능력에 대한 화합물 테스트에 사용할 수 있습니다.
개요
이 연구는 백리부전(Bemisia tabaci)을 이용한 식물 바이러스의 전파에 초점을 맞추고 있습니다. 검사 식물에 바이러스를 높은 전파율로 전달하기 위해 통제된 환경에서 백리부전을 사육하는 방법을 자세히 설명합니다.
주요 연구 요소
과학 분야
- 식물 바이러스학
- 곤충 매개체 관리
- 곤충학
배경
- 식물 바이러스의 곤충 매개는 곤충, 바이러스, 식물 간의 복잡한 상호작용을 포함합니다.
- 백리부전은 경제적으로 중요한 여러 식물 바이러스의 중요한 매개체입니다.
- 성공적인 바이러스 전파를 위해서는 백리부전 군락을 신중하게 관리해야 합니다.
- 병원체 및 기타 곤충에 의한 오염은 실험 품질을 손상시킬 수 있습니다.
연구 목적
- 바이러스 전파 실험을 위한 백리부전 사육의 효과적인 방법을 수립하는 것입니다.
- 검사 식물에 높은 바이러스 전파율을 위한 조건을 최적화하는 것입니다.
- 건강한 백리부전 군락을 유지하는 절차를 시연하는 것입니다.
사용된 방법
- 통제된 성장실에서 백리부전 군락 설립.
- 새로 부화한 성충을 검사 식물로 정기적으로 이동시킵니다.
- 습도, 온도, 조명 등 환경 조건 모니터링.
- 백리부전 개체군과 바이러스 전파를 지원하기 위해 특정 식물 품종 사용.
주요 결과
- 체계적인 최적화를 통해 거의 100%의 전파율 효율성을 달성했습니다.
- 깨끗한 조건을 유지함으로써 오염 위험을 크게 줄였습니다.
- 백리부전 이동 및 관리를 위한 특정 프로토콜을 수립했습니다.
- 어린 성충 백리부전을 사용하여 성공적인 바이러스 획득 및 전파를 시연했습니다.
결론
- 성공적인 식물 바이러스 전파 연구를 위해서는 백리부전의 효과적인 사육 및 관리가 중요합니다.
- 통제된 환경 조건은 실험의 품질과 신뢰성을 향상시킵니다.
- 향후 연구는 이러한 방법을 기반으로 다른 식물-바이러스-매개체 상호작용을 탐구할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Establishing reliable whitefly colonies enables consistent plant virus transmission for antiviral compound screening and resistance breeding programs. High-efficiency transmission supports predictive confidence in target validation and mechanistic de-risking of plant-based therapeutic candidates. This method provides a scalable, reproducible system for evaluating virus-host interactions in early discovery workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of virus-host-pathogen interactions to clarify mechanistic pathways in plant virus transmission.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing a controlled vector system for functional target validation.
- Predictive Value: Facilitates portfolio triage through standardized virus inoculation for resistance screening and compound efficacy testing.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream antiviral screening with quantifiable transmission readouts.
- Operational Value: Ensures assay standardization and reproducibility through colony maintenance protocols that minimize variability.
- Scalability: Enables platform reuse and scale-up for high-throughput evaluation of chemical inhibitors or resistant cultivars.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Connects discovery-phase virus transmission studies to preclinical evaluation of resistance traits or antiviral compounds.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by demonstrating consistent virus delivery across experimental conditions.
- Mechanistic De-risking: Focuses on predictive value in understanding transmission efficiency determinants for antiviral development.
Pipeline & Workflow Integration
Positions whitefly-mediated virus transmission as a discovery-to-preclinical enabling technology for antiviral target validation and resistance mechanism elucidation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of virus acquisition and inoculation mechanisms through controlled vector exposure.
- Screening: Delivers assay-ready systems with high transmission efficiency for reliable compound or genotype evaluation.
- Analytics: Provides quantitative transmission rate outputs that allow comparison of antiviral efficacy or resistance penetrance.
- Translational Research: Bridges early discovery to preclinical validation by ensuring virus delivery consistency in resistance breeding pipelines.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable vector platform applicable across multiple virus-host systems in agricultural biotechnology.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in virus transmission studies.
- Operational Value: Delivers standardization, reproducibility, and scalability through defined colony maintenance and transfer protocols.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency by lowering biological risk in antiviral screening campaigns.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of resistance traits or compounds based on consistent virus challenge data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in entomology, plant virology, and sterile technique for colony integrity.
- Depends on controlled growth rooms with precise temperature, humidity, lighting, and ventilation controls.
- Necessitates cross-team standardization of whitefly handling, aspiration, and transfer procedures.
- Involves adaptation considerations for different virus-host combinations and whitefly biotypes.
- Includes practical limitations such as exclusion of pathogens, parasitoids, and competing insects to maintain colony fidelity.
