Celem tej prezentacji jest zademonstrowanie in vivo i in vitro technik hodowli nicieni entomopatogenicznych. Metody in vivo uwzględniają hodowlę tych nicieni z owadem żywicielem, podczas gdy metody in vitro wykorzystują bogate podłoża agarowe.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Celem tej prezentacji jest zademonstrowanie in vivo i in vitro technik hodowli nicieni entomopatogenicznych. Metody in vivo uwzględniają hodowlę tych nicieni z owadem żywicielem, podczas gdy metody in vitro wykorzystują bogate podłoża agarowe.
Nicienie entomopatogeniczne (EPN) (Steinernematidae i Heterorhabditidae) mają wzajemne partnerstwo z Gram-ujemnymi Gamma-Proteobacteria z rodziny Enterobacteriaceae. Bakterie Xenorhabdus są związane z nicieniami steinernematidae, podczas gdy Photorhabdus są symbiontami heterorhabditidae. Nicienie i bakterie razem tworzą silny kompleks owadobójczy, który zabija szeroką gamę gatunków owadów w intymnym i specyficznym partnerstwie. W niniejszym artykule demonstrujemy techniki in vivo i in vitro powszechnie stosowane w hodowli tych nicieni w warunkach laboratoryjnych. Co więcej, techniki te stanowią kluczowe kroki w pomyślnym ustanowieniu kultur EPN, a także stanowią podstawę dla innych testów biologicznych, które wykorzystują te organizmy do badań. Produkcja nicieni aposymbiotycznych (wolnych od symbiontów) ma często kluczowe znaczenie dla dogłębnego i wieloaspektowego podejścia do badania symbiozy. Protokół ten nie wymaga dodawania antybiotyków i można go zrealizować w krótkim czasie przy użyciu standardowego sprzętu laboratoryjnego. Nicienie produkowane w ten sposób są stosunkowo wytrzymałe, chociaż ich przeżywalność w przechowywaniu może się różnić w zależności od użytego gatunku. Techniki wyszczególnione w tej prezentacji odpowiadają technikom opisanym przez różnych autorów i udoskonalonym przez P. Stock's Laboratory, University of Arizona (Tucson, AZ, USA). Techniki te różnią się od technik stosowanych w masowej produkcji tych organizmów do celów ochrony przed szkodnikami.
Nicienie entomopatogeniczne (EPN) Steinernema i Heterorhabditis spp. (Steinernematidae, Heterorhabditidae) oraz ich bakteryjne symbionty, Xenorhabdus i Photorhabdus spp (Enterobacteriaceae) są uważane za wyłaniający się model symbiotycznych relacji między zwierzętami a mikroorganizmami2-4,6,10,19. Xenorhabdus i Photorhabdus spp. są noszone jako symbionty w jelicie jedynego wolno żyjącego stadium nicieni, znanego również jako zakaźny młodociany (IJ) lub infekcyjny młodociany wtrzecim stadium 8,10,13. Para bakteria-nicień jest chorobotwórczy dla szerokiej gamy owadów i została z powodzeniem wdrożona w programach kontroli biologicznej i integrowanej ochrony przed szkodnikami na całym świecie6,8.
Tutaj pokazujemy wybór technik in vivo i in vitro, które są często stosowane do hodowli EPN w warunkach laboratoryjnych. Metody in vivo uwzględniają żywiciela owadów do hodowli nicieni. Zwykle za odpowiednich gospodarzy uważa się niedojrzałe stadia różnych rzędów owadów (tj. Lepidoptera, Coleoptera, Diptera itp.). Metody in vivo są zwykle brane pod uwagę w celu utrzymania kultur nicieni w laboratorium. Ta metoda może nie być odpowiednia, jeśli rozważa się masową produkcję nicieni. W tym celu mogą być potrzebne duże ilości żywicieli owadów, co wymaga więcej czasu i dodatkowych kosztów związanych z hodowlą owadów.
Nicienie entomopatogeniczne mogą być również hodowane in vitro na kilku pożywkach. W zależności od celu badania; Metody in vitro mogą lub uwzględniają włączenie bakterii symbiotycznych do pożywki. W niniejszej prezentacji opisujemy dwie powszechnie stosowane metody rozmnażania EPN. Składniki pożywki stanowią źródło składników odżywczych dla bakterii symbiotycznej i źródło steroli dla nicieni. Metody in vitro mają tę zaletę, że hodowla EPN odbywa się bez udziału owadzich żywicieli.
Pierwotnie, wiele z opracowanych pożywek in vitro było używanych do namnażania EPN, gdy odpowiednie owadzie gospodarze nie są dostępne. Jednak w ostatnich latach metody hodowli in vitro stały się szeroko stosowane w badaniach mających na celu zrozumienie wzajemnego związku między EPN a ich symbiotycznymi bakteriami17,19.
Techniki opisane w tej prezentacji odpowiadają tym opisanym przez różnych autorów i udoskonalonym przez Stock Laboratory, University of Arizona (Tucson, AZ, USA). Techniki te różnią się od technik stosowanych w masowej produkcji tych organizmów do celów ochrony przed szkodnikami.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Hodowla in vivo nicieni entomopatogenicznych z ich bakteriami symboidalnymi
2. Hodowla in vitro nicieni entomopatogenicznych z ich symbiotycznymi bakteriami
3. Hodowla in vitro aposymbiotycznych (wolnych od symbiontów) nicieni entomopatogennych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metoda hodowli in vivo wykorzystuje żywe owady jako gospodarzy dla wzrostu i reprodukcji nicieni. Komory infekcyjne są wydajną metodą narażania owadów na IJ. Jest to jedyny etap w cyklu życiowym nicieni, który przenosi symbiotyczne bakterie z jednego owada gospodarza na innego. Rysunek 1 przedstawia konfigurację komory infekcyjnej oraz materiały potrzebne do jej zbudowania. Metody hodowli in vitro pozwalają EPN na wzrost bez owada gospodarza, ale są one również stosowane do hodowli nici...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wykorzystanie odpowiedniego żywiciela jest kluczowym czynnikiem udanej hodowli in vivo EPN. Zwykle zarówno steinernematydy, jak i heterorhabditidae mogą rozmnażać się i pomyślnie zakończyć swój cykl życiowy w larwach woskowej, Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae). Można jednak wziąć pod uwagę inne gatunki owadów z różnych rodzin i/lub rzędów. Wiadomo, że kilka z obecnie opisanych gatunków nicieni ma specyficzność dla konkretnego owada żywiciela. Na przykład S. kushidai i S. scarabae...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Nie stwierdzono konfliktu interesów.
Autorzy pragną podziękować byłym członkom laboratorium Stock: Ming-Min Lee, Kathryn Plichta, Victorii Miranda-Thompson i Sam-Kyu Kim za ich wkład w ulepszenie wielu z tych protokołów. Praca ta została częściowo sfinansowana przez grant Narodowej Fundacji Nauki IOS-0840932 i IOS-0724978 dla S. P. Stock
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Dla In vivo Infekcje | |||
| 100 x 15 szalki Petriego | VWR | 25384-088 | |
| Bibuła filtracyjna, 9 cm celuloza klasy 1 | Whatman/VWR | 28450-081 | Zalecana bibuła filtracyjna klasy 1 |
| Żywiciele owadów | Timberline | http://www.timberlinefisheries.com/ProductDetails.asp?ProductCode=WAXLG | Galleria mellonella to polecane |
| Dla agaru wątrobowo-nerkowego (na 500 ml) | |||
| 60 x 15 mm szalki Petriego | VWR | 25384-092 | |
| Wątroba wołowa, 50 g | Pozyskiwana lokalnie; rzeźnik lub supermarket | Pozostała część może być przechowywana zamrożona i rozmrożona do wykorzystania w przyszłości | |
| Nerka wołowa, 50 g | Pozyskiwane lokalnie; rzeźnik lub supermarket | Pozostałe mogą być przechowywane zamrożone i rozmrożone do wykorzystania w przyszłości | |
| Chlorek sodu 2,5 g (0,5% stężenie końcowe) | Acros/VWR | 200002-434 | można użyć dowolnego NaCl klasy badawczej |
| Agar, 7,5 g (1,5% agaru, stężenie końcowe) | HiMedia/VWR | 95026-642 | można użyć dowolnego agaru klasy pożywki |
| 500 ml destylowanego H2O | |||
| Do agaru lipidowego (na 1 l) | |||
| 100 x 15 szalek Petriego | VWR | 25384-088 | |
| Odżywczy bulion, 8 g | BD/VWR | 90002-660 | |
| Ekstrakt drożdżowy, 5 g | EMD/VWR | EM1.03753.0500 | |
| Chlorek magnezu sześciowodny 10 ml (0,2 g/ml) | EMD/VWR | EM-MX0045-1 | |
| Olej kukurydziany, 4 ml | Dowolna marka | Źródło lokalne; supermarket | Można użyć |
| oleju kukurydzianego dowolnej markiSyrop kukurydziany, 96 ml Połącz 7 ml syropu kukurydzianego w 89 ml podgrzanego H2O i zawiruj dla uzyskania jednorodności | Karo | Pozyskiwane lokalnie; supermarket | |
| Agar, 15 g | HiMedia/VWR | 95026-642 | Można użyć dowolnego agaru klasy podłoża |
| Destylowany H2O, 890 ml |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.