Opracowanie systemu oznaczania żywienia do oceny owadobójczego wpływu fitochemikaliów na Helicoverpa armigera

Sharada D. Mohite; Yogita P. Patil; Vikram J. Nichit; Rakesh S. Joshi

doi:10.3791/65278

Method Article

Opracowanie systemu oznaczania żywienia do oceny owadobójczego wpływu fitochemikaliów na Helicoverpa armigera

DOI:

10.3791/65278

⸱

May 26th, 2023

Sharada D. Mohite¹^,² , Yogita P. Patil¹^,² , Vikram J. Nichit¹^,² , Rakesh S. Joshi¹^,²

¹Biochemical Sciences Division, CSIR-National Chemical Laboratory, ²Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR)

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół opisuje obowiązkowy test żywieniowy w celu oceny potencjalnie toksycznego wpływu substancji fitochemicznej na larwy owadów z rzędu Lepidoptera. Jest to wysoce skalowalny test biologiczny owadów, łatwy do optymalizacji dawki subletalnej i śmiertelnej, działania odstraszającego i efektu fizjologicznego. Można to wykorzystać do badań przesiewowych przyjaznych dla środowiska środków owadobójczych.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Helicoverpa armigera, owad z rzędu Lepidoptera, to polifagiczny szkodnik o światowym zasięgu. Ten roślinożerny owad stanowi zagrożenie dla roślin i wydajności rolnictwa. W odpowiedzi rośliny wytwarzają kilka fitochemikaliów, które negatywnie wpływają na wzrost i przetrwanie owadów. Protokół ten demonstruje obowiązkową metodę oznaczania żywienia w celu oceny wpływu fitochemicznej (kwercetyny) na wzrost, rozwój i przeżycie owadów. W kontrolowanych warunkach noworodki były utrzymywane do drugiego stadium rozwoju na wcześniej zdefiniowanej sztucznej diecie. Larwy w drugim stadium rozwojowym mogły przez 10 dni żywić się sztuczną dietą kontrolną i zawierającą kwercetynę. Masę ciała owadów, stadium rozwoju, wagę i śmiertelność owadów rejestrowano co drugi dzień. Zmiana masy ciała, różnica we wzorcu żywienia i fenotypy rozwojowe były oceniane przez cały czas trwania testu. Opisany obowiązkowy test żywieniowy symuluje naturalny sposób przyjmowania i może być skalowany do dużej liczby owadów. Pozwala to na analizę wpływu fitochemikaliów na dynamikę wzrostu, przejście rozwojowe i ogólną sprawność H. armigera. Co więcej, ta konfiguracja może być również wykorzystana do oceny zmian parametrów żywieniowych i procesów fizjologii trawiennej. W tym artykule przedstawiono szczegółową metodologię systemów oznaczania żywienia, która może mieć zastosowanie w badaniach toksykologicznych, badaniach przesiewowych cząsteczek owadobójczych i zrozumieniu skutków chemicznych w interakcjach roślina-owad.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Czynniki biotyczne, które wpływają na wydajność upraw, to głównie czynniki chorobotwórcze i szkodniki. Niektóre szkodniki owadzie powodują od 15% do 35% strat w uprawach rolnych i wpływają na praktyki zrównoważonego rozwoju gospodarczego¹. Owady należące do rzędów Coleoptera, Hemiptera i Lepidoptera to główne rzędy niszczycielskich szkodników. Wysoce adaptacyjny charakter środowiska przyniósł korzyści lepidopterom w ewolucji kilku mechanizmów przetrwania. Wśród owadów z rzędu Lepidoptera, Helicoverpa armigera (robak bawełniany) może żywić się około 180 różnymi roślinami uprawnymi i powodować znaczne uszkodzenia ich tkanek rozrodczych

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Larwy H. armigera zostały pozyskane z ICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources (NBAIR), Bangalore, Indie. Do badań wykorzystano łącznie 21 larw drugiego stadium rozwojowego.

1. Przygotowanie sztucznej diety na bazie ciecierzycy

UWAGA: Lista składników potrzebnych do przygotowania sztucznej diety jest wymieniona w Tabeli 1.

Zważyć wszystkie frakcje oddzielnie w zlewce, zgodnie z tabelą 1, i przygotować jednorodną mieszaninę za pomocą szpatułki/mieszadła magnetycznego.
Frakcję C gotować w temperaturze około 100 °C w kuche....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Larwy owadów karmione dietą zawierającą 1,000 ppm kwercetyny wykazały znaczny spadek masy ciała o ~57% w porównaniu z grupą kontrolną (Rysunek 2A). Zmniejszenie masy ciała spowodowało zmniejszenie rozmiaru ciała larw leczonych kwercetyną (Ryc. 2B). Zaobserwowano znaczne zmniejszenie dawki pokarmu larw karmionych kwercetyną w porównaniu z grupą kontrolną (Ryc. 2C).

Ponadto, larwy żywione kwercetyną wykazywały sp.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Laboratoryjne testy biologiczne są przydatne do przewidywania wyników i generowania porównawczych danych dotyczących toksyczności kilku związków w krótkim czasie przy rozsądnych kosztach. Test biologiczny karmienia pomaga zinterpretować interakcje między insektycydami owad i insektycydami owady-rośliny. Jest to skuteczna metoda pomiaru toksyczności różnych substancji, która znacznie upraszcza proces ustalania dawki śmiertelnej 50 (LD₅₀), stężenia śmiertelnego 50 (LC₅₀) lub dowolnego innego stężenia .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy zadeklarowali brak konfliktu interesów.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

SM, YP i VN potwierdzają przyznanie stypendium przez Komisję ds. Grantów Uniwersyteckich, Rząd Indii, New Delhi. RJ dziękuje Radzie Badań Naukowych i Przemysłowych (CSIR) w Indiach oraz CSIR-Narodowemu Laboratorium Chemicznemu w Pune w Indiach za wsparcie finansowe w ramach projektów o kodach MLP036626, MLP101526 i YSA000826.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Agar Agar	Himedia	RM666	Środek zestalający
Kwas askorbinowy	Himedia	CMS1014	Źródło witaminy C
Bengal Gram	NA	NA	Źródło białka i węglowodanów
Kazeina	Sigma	C-5890	Źródło białka
Cholesterol	Sisco Research Laboratories	34811	Źródło
Chlorek choliny	Himedia	GRM6824	Sól amonowa
DMSO	Sigma	67-68-5	Rozpuszczalnik
GraphPad Prism v8.0			https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm
Methyl Paraben	Himedia	GRM1291	Środek przeciwgrzybiczy
Kapsułka multiwitaminowa	GalaxoSmithKline	NA	Źródło witamin
Kwercetyna	Sigma	Q4951-10G	Fitochemiczny
kwas sorbowy	Himedia	M1880	Środek przeciwbakubowy
Streptomycyna	Himedia	CMS220	Antybiotyk
Witamina E w kapsułce	Nukind Healthcare	NA	Źródło witaminy E
Ekstrakt z drożdży	Himedia	RM027	Źródło aminokwasów

kwasów tłuszczowych

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Popp, J., Pető, K., Nagy, J. Pesticide productivity and food security. A review. Agronomy for Sustainable Development. 33 (1), 243-255 (2013).
da Silva, F. R., et al. Comparative toxicity of Helicoverpa armigera and Hel....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Opracowanie systemu oznaczania żywienia do oceny owadobójczego wpływu fitochemikaliów na Helicoverpa armigera

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles