$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Trichogramma spp. zijn een groep eiparasitoïden die op grote schaal zijn gebruikt als zeer efficiënte biologische bestrijders tegen een breed spectrum van lepidoptera-plagen in landbouw- en bosecosystemen over de hele wereld 1,2,3,4. De toepassing van in massa gekweekte Trichogramma biedt een milieuvriendelijke aanpak voor de duurzame bestrijding van ongedierte 5,6,7. Inzicht in de moleculaire biologie van Trichogramma-wespen biedt waardevolle inzichten in het verbeteren van de efficiëntie van de massakweek en veldprestaties van deze biologische bestrijders 8,9 door de methodologie van genregulatie en genoombewerking te onderzoeken10.
Sinds de ontdekking van dubbelstrengs RNA (dsRNA)-gemedieerde specifieke genetische interferentie in Caenorhabditis elegans in 1998, is de RNA-interferentie (RNAi)-methode geëvolueerd tot een essentiële genetische toolkit voor het onderzoeken van de regulerende mechanismen van organismen door de expressie van doelgenen te onderdrukken11. RNAi-experimenten zijn een standaardmethodologie geworden die op grote schaal wordt toegepast om de genfunctie in tal van insectensoorten te bestuderen12,13. Niettemin vormt de manipulatie van RNAi een formidabele uitdaging bij veel parasitoïde soorten, met name bij die welke behoren tot de endoparasitaire Chalcidoidea-familie 14,15,16. De RNAi-methode is gedocumenteerd in ten minste 13 parasitoïde soorten 14,15,16,17,18,19. Hiervan is de RNAi-benadering uitgebreid uitgevoerd bij Nasonia-wespen en is deze toepasbaar in alle ontwikkelingsstadia, inclusief embryo's, larven, poppen en volwassenen 14,15,16. Het is opmerkelijk dat Nasonia-wespen ectoparasitoïden zijn, waarbij hun nakomelingen zich ontwikkelen in de interstitiële ruimte tussen de gastheerpop en het puparium, waardoor ze in vitro kunnen worden gekweekt en bepaalde behandelingen, zoals micro-injectie, kunnen verdragen. In tegenstelling tot Nasonia-wespen ondergaan Trichogramma-individuen hun volledige embryonale, larvale en popontwikkeling in het gastheerei. De laag in embryo- en larvestadia (die de doorlaatbaarheid van dsRNA kunnen belemmeren), kwetsbaarheid voor schade en de moeilijkheid om in vitro te overleven, vormen formidabele obstakels 20,21,22. Bovendien maakt de kleine grootte van Trichogramma-individuen, ongeveer ~ 0.5 mm in volwassen of poplengte, ze buitengewoon ingewikkeld om 20,21,22 te manipuleren.
In de huidige studie schetsen we een uitgebreide procedure voor het uitvoeren van RNA-interferentie (RNAi) experimenten in Trichogramma denrolimi Matsumura. Deze procedure omvat de volgende procedures: (1) het ontwerp en de synthese van dubbelstrengs RNA (dsRNA), (2) micro-injectie van T. denrolimi-poppen, (3) de transplantatie en in-vitro-incubatie van deze poppen, en (4) de detectie van doelgen-knockdown door middel van RT-qPCR-analyse. Het doelgen dat voor het RNAi-experiment is geselecteerd, is de ferritine-homologie met zware ketens (Ferhch). FerHCH, een ijzerbindend eiwit, bevat een ferroxidasecentrum met antioxiderende eigenschappen, waardoor de oxidatie van Fe2+ tot Fe3+ wordt vergemakkelijkt. Het speelt een onmisbare rol bij de groei en ontwikkeling van verschillende organismen door het redoxevenwicht en de ijzerhomeostase in stand te houden. Uitputting van FerHCH kan leiden tot overaccumulatie van ijzer, wat leidt tot onomkeerbare weefselbeschadiging en vaak culmineert in significante fenotypische veranderingen, waaronder groeiafwijkingen, misvormingen en mortaliteit23,24. Deze studie biedt een stap-voor-stap handleiding voor het uitvoeren van RNAi in T. denrolimi, die van onschatbare waarde zal zijn voor het onderzoeken van de genfuncties binnen de bredere context van Trichogramma-wespen.