Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

יישום של קרדית העכביש הבחין-Two Published: July 4, 2014 doi: 10.3791/51738
* These authors contributed equally

Summary

פרוטוקולים להכנה יעילה של דגימות אחידות של קרדית עכביש, התפשטות של צמחים ניסיוניים, והערכה של נזק צמח, כפי שנדרש למחקרים של אינטראקציה בין צמחים למזיקים פותחו.

Abstract

קרדית העכביש שני המנומרת, Tetranychus urticae, הוא אוכלי עשב arthropod polyphagous בכל מקום שייזון ממגוון רחב להפליא של מינים, עם יותר מ 150 של ערך כלכלי. זה מזיקים עיקריים של גידולים בחממות, בעיקר בהסולניים ודלועיים (למשל, עגבניות, חצילים, פלפלים, מלפפונים, קישואים) ונוי חממה (למשל, ורדים, חרציות, ציפורנים), גידולי שדה שנתי (כגון תירס, כותנה, סויה, וסלק סוכר), ובתרבויות רב שנתית (אספסת, תותים, ענבים, הדרים, ושזיפים) 1,2. בנוסף לpolyphagy הקיצוני שהופך אותו למזיק חקלאי חשוב, ט יש urticae נטייה לפתח עמידות למגוון רחב של חומרי הדברה וacaricides המשמשים לשליטתה 3-7.

ט urticae הוא אורגניזם ניסיוני מצוין, שכן יש מחזור חיים מהיר (7 ימים ב27 ° C)ויכול להישמר בקלות בצפיפות גבוהה במעבדה. שיטות לassay ביטוי גנים (כולל הכלאה באתרו ומכתים נוגדן) וכדי להשבית את הביטוי של גנים אנדוגניים קרדית עכביש באמצעות התערבות RNA פותחו 8-10. לאחרונה, כל רצף הגנום של ט ' urticae כבר דיווח, יצירת הזדמנות לפתח אוכלי עשב המזיק הזה כאורגניזם מודל עם משאבי גנומי מקבילים שכבר קיימים בחלק ממפעליה מארח (thaliana ארבידופסיס וlycopersicum Solanum העגבניות) 11. יחד, אורגניזמים מודל אלה יכולים לספק תובנות לתוך בסיסים מולקולריים של אינטראקציות בין צמחים למזיקים.

הנה, שיטה יעילה לאיסוף מהיר וקל של מספר גדול של קרדית נקבה הבוגרת, היישום שלהם על מארח מפעל ניסיוני, וההערכה של נזק הצמח בשל האכלת קרדית עכביש מתוארות. הפרוטוקול המובא enables אוסף מהיר ויעיל של מאות אנשים בכל שלב התפתחותי (ביצים, זחלים, נימפות, זכרים בוגרים, ונשים) שיכול לשמש ליישום ניסיוני שלאחר מכן.

Introduction

אינטראקציה בין צמחים למזיקים היא נושא בעל חשיבות מדעית וכלכלית גדולה. זה מבחינה היסטורית נחקר באמצעות שני צמחי היבול (כגון עגבניות) וצמח המודל, א ' thaliana. בשני המקרים, רגישות של צמח לאוכלי עשב ניתן הייתה למדוד באופן ישיר דרך הערכה של פנוטיפ צמח לאחר התקף אוכלי עשב או בעקיפין באמצעות ההערכה של ביצועי מזיקים.

מדידה ישירה של רגישות צמח נוצלו בעבר למספר מיני חרקים מזיקים באמצעות מגוון של שיטות. לדוגמא, herbivory של זחלי lepidopteran נמדד כהערכה של החלק מרקמות צמח שנצרכו על ידי שתי xylostella Plutella (עש Diamondback) או Trichoplusia ni (Looper כרוב) בעין בלתי מזוינת בעזרת רשת 12. כמו כן, ישנן שיטות שעושות שימוש בהדמיה דיגיטלית של נזק עלה עם ניתוח תמונת כמותית שלאחר מכן. שיטות כאלה היו בשימוש במחקריו של א ' אינטראקציה thaliana עם Frankliniella occidentalis (תריפס פרחים המערבי) 13, flava Scaptomyza (דרוזופילה כריית עלים) 14, וט ni 15.

מדידות עקיפות של רגישות צמח נמצאות בשימוש נרחב במחקרים של אינטראקציה בין צמחים למזיקים. לדוגמא, רגישות של א ' thaliana לאפרסק Myzus כנימת persicae herbivory נבחנים בדרך כלל באמצעות ניתוח של פוריות מזיקים ותיאור של מורפולוגיה ברוטו של צמח אחרי האינטראקציה 16,17. עוד אינדיקטור עקיף טיפוסי של א ' רגישות thaliana למזיקים היא הערכת משקל יבשה או רטובה של אוכלי העשב. פרמטר זה משמש בדרך כלל כדי לאפיין תזונה צמחונית של lepidoterans, כגון פיאריס ראפא (לבן קטן), פ xylostella, או ט ני בזחל או גלמים שלהם בשלבי 15,17.

קרדית עכביש תא התוכן Feeders. נזק הנגרם לקרדית מוכר כאוסף של כתמי chlorotic שטווח צבע לבן חיוורים ירוק. הרגישות של מארח מפעל לherbivory קרדית העכביש הוערכה או בעקיפין בעבר באמצעות הניתוח של ימי ביצועי קרדית עכביש לאחר שריצה-18,19, או ישירות באמצעות מורפולוגיה ברוטו של שבועות צמחים שלאחר שריצה 18 או באמצעות הדמיה דיגיטלית של עלים חשופים לקרדית במשך ימים עם ניתוח תמונה אוטומטי לאחר 19. שיטות אלה היו מפותחות ומשמשות למחקרים של אינטראקציות בין צמחי עגבניות וט urticae, ומשמש בדרך כלל מספר הקטן של קרדית עכביש (5-15 לכל טיפול), שנגבו מאוכלוסיית קרדית המעורבת והונחו על פני העלה בעזרת מברשת זיפים רכה. עם זאת, שיטות אלו אינן מתאימות למחקרים שבם מספר גדול יותר של קרדית צריך להיות מיושם. בנוסף, בעוד שעיבוד ישיר של תמונות עלה בתוכנת ניתוח תמונהכגון Adobe Photoshop (סן חוזה, קליפורניה) או 20 ImageJ יכולה לשמש לניתוח של נזק עגבניות, הפרוטוקולים האלה צריכים שינוי כדי להיות מיושמים על עלים שיש לי רפלקטיביות גדולה יותר של פני השטח או נצבעים באורח קל ויש לי trichomes הבולט מאוד ( למשל, thaliana א ') שמפריעים לבחירה אוטומטית של נקודות chlorotic המציינות נזק צמח. יתר על כן, השלב ההתפתחותי של קרדית עכביש שיכול להיות מנוצל בקלות עם השיטות הקודמות מוגבל לנשים בוגרות והנפוצות ביותר לזיהוי בקלות ומונע ניצול של שלבי התפתחות אחרים.

הצעד הקריטי הראשון לקראת ניתוח תפוקה גבוהה של אינטראקציה קרדית צמחים עכביש הוא להקים פרוטוקולים לשחזור, פשוט וחזקים לאתגר את צמחים עם קרדית עכביש ואמין להעריך את תוצאות אינטראקציה.

בסרטון הזה, שיטה יעילה לאיסוף מהיר וקל של num גדולבער של קרדית נקבה בוגרת, היישום שלהם על מארח ניסיוני צמח, וההערכה של נזק הצמח בשל האכלת קרדית עכביש מתוארים. הפרוטוקול המובא מאפשר איסוף מהיר ויעיל של מאות אנשים בכל שלב התפתחותי (ביצים, זחלים, נימפות, זכרים בוגרים, ונשים) שיכול לשמש ליישום ניסיוני שלאחר מכן. בנוסף, ניתן ליישם פרוטוקולים אלה לכל צמח מארח קרדית, אבל באופן ספציפי הוכיחו במקרה של א ' thaliana.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. תחזוקה של עכביש קרדית האוכלוסייה

הערה: קרדית עכביש שגדל על קליפורניה כליה אדומה שעועית (Phaseolus vulgaris).

  1. לגדל צמחי שעועית מזרעים ל2-3 שבועות לפני שריצה.
  2. Intermix הצמחים האלה עם צמחים שורצים; קרדית למבוגרים תהיה במהירות ליישב חומר צמחי טרי.
  3. הסר צמחי שעועית שורצים ישנים כל 7-10 ימים, והחליף אותם עם צמחים טריים.

2. איסוף למבוגרים נקבה קרדית

  1. קרדית אוסף באמצעות שיטת כביסה
    1. לאסוף קרדית, למקם את צמח שעועית טרי במגע עם צמחים נגועים 1 עד 2 ימים לפני הניסוי.
    2. השתמש 20-30 צמחי שעועית טריים לאסוף 1,000 עד 2,000 קרדית נקבה בוגרת.
    3. הכן פתרון של Tween 20 ב0.001% משימוש במים ברז ב RT.
    4. שטוף צמחי שעועית נגועות בפתרון Tween 20, באמצעות 2 עד 3 צמחים בכל פעם.
    5. צעד להשלים 2.1.4 בתוך 10 דקות, כדי למנוע תמותת קרדית.
  2. בידוד של קרדית נקבה הבוגרת על ידי סינון של ההשעיה קרדית דרך מסננות של גודל רשת מוגדרת
    1. הכן את מסננות של גדלי הרשת הבאים: 500 מיקרומטר (כדי להסיר שאריות) ו300 מיקרומטר (לאסוף קרדית למבוגרים נקבה) (איור 1 א).
    2. סנן את ההשעיה דרך מסננת מיקרומטר 500.
    3. Refilter ההשעיה דרך מסננת מיקרומטר 300. קרדית נקבה בוגרת תישמר.
    4. טובלים מסננת 300 מיקרומטר עם קרדית נקבה בוגרת במים ברז נקיים כדי להסיר Tween 20.
    5. מורחים קרדית בשכבה אחת בתחתית המסננת.
    6. השתמש במגבת נייר כדי להסיר את עודפי מים מהרשת והצדדים של המסננת. הערה: זה נעשה משום קרדית צריכה להתייבש במהירות על מנת להתאושש.
    7. הכן את ההרכבה כפי שמוצג באיור 1ב '; זה יאפשר קרדית לנוע בחופשיות, אבל ימנע מהם לברוח.
    8. מניחים את המסננת עם קרדית על גבי המסננת המשמשת כתמיכה.
    9. הקף את המסננת תחתונה עם מים כדי למנוע קרדית מהפיזור. הערה: קרדית תתחיל מתאוששת לאחר כ 5 דקות. לאחר כ 30 דקות, מספר קרדית נעה מספיק כדי להתחיל אוסף (1D איור). קרדית צריכה להיות שנאסף במסגרת 1 שעות, כפי שהם מייצרים משי שיפריע לאוסף.

3. צמח שריצה עם קרדית

הערה: ברגע שקרדית נקבה בוגרת התאוששה, הם יכולים לשמש להתפשטות צמח. ישנן 2 שיטות המשמשות לשורצים צמחים ניסיוניים עם קרדית נקבה בוגרת:) בעזרת מברשת עדינה (סעיף פרוטוקול 3.1) ו ב) באמצעות משאבה או קו ואקום (סעיף פרוטוקול 3.2).

  1. קרדית ריצתה באמצעות מברשת
    הערה: התפשטות קרדית עכבישעם מברשת משמשת ליישום של עד 30 קרדית לכל צמח.
    1. השתמש במברשת שיער רכה עגולה אמנות גודל 00 או עדינה.
    2. הרטב את המברשת במים ברז RT.
    3. בעדינות להרים את קרדית מן המסננת בעזרת קצה המברשת ולהעביר אותם למפעל.
  2. קרדית ריצה באמצעות משאבה
    הערה: התפשטות צמח עם קרדית שנאסף על ידי קו משאבה / ואקום משמשת כאשר יותר מ 30 קרדית מוחלות. לשיטה זו, ניתן להשתמש במשאבת ואקום לאיסוף רכיבי המיקרואלקטרוניקה או קו ואקום. זה חשוב כדי לשמור על זרימת האוויר הקבוע ושל כוח מספיק (2-4 psi).
    1. צרף קצה פיפטה 1 מיליליטר לצינור המתחבר לקו משאבת ואקום או באמצעות קיצוץ 1.5 מיליליטר צינור צנטריפוגות בתחתית כמתאם בין צינור משאבה / ואקום והעצה.
    2. מניחים פיסת מגבת נייר בין קצה פיפטה והמתאם (צינור צנטריפוגות 1.5 מיליליטר). הערה: המטרה של זה היא לקרדית מלכודת בתוך tהוא פיפטה קצה במהלך תהליך השאיפה וגם כדי להפחית את זרימת האוויר (איור 1 ג).
    3. לאסוף קרדית ישירות מהמסננת באמצעות קצה פיפטה.
    4. לחלופין, לאסוף קרדית אחד אחד מעלים נגועים באמצעות stereoscope.
    5. כאשר המספר הנדרש של קרדית כבר נאסף, הסר את קצה פיפטה מהצינור, ולוודא כי פיסת מגבת נייר בחלק האחורי של קצה פיפטה באין מפריע.
    6. לאסוף קרדית על ידי הקשה על קצה פיפטה ומקפץ בקרדית יחד. לאחר מכן, מניח אותם על העלה; בתוך שניות, קרדית תתחיל לפזר על העלה.

4. הקלטה ונזק צמח הערכה

  1. נזק צמח הקלטה
    הערה: לקבלת א thaliana, צמח נזק מוערך לאחר 4 ימים של האכלת קרדית. נזק נרשם כשטח פנים הכולל של כתמי chlorotic. למדידת נזק, כל שושנה היא לחתוך וסרוק.פרמטרים סריקה תיארו הם עבור סורק Epson V30 אבל ישמשו כנקודת פתיחה טובה לכל סורק דומה. שמור על פרמטרים סריקה קבועים לכל הניסויים המאפשרים השוואה בין ריצות ניסוי בודדות.
    1. כסה מיטת סורק עם גיליון שקיפות כדי למנוע את זיהום פני השטח סורק עם חומר צמחי.
    2. חותכים כל שושנה ומניחים על משטח הסורק, כך צד adaxial (עליון) של עלים מול מקור אור הסורק ואלמנט ללכוד. לחלופין, אם רוזטות צפופה מדי מכדי ללכוד עלים בודדים בלי חפיפה, לנתח את שושנה לתוך עלים או קבוצות של עלים שאינם חופפים עם מספריים עדינים בודדים לפני הנחת על מיטת הסורק. ניתן לסרוק רוזטות מרובה בו זמנית.
    3. כסה רוזטות או עלים עם פיסת נייר לבן כדי למנוע דבקות וזיהום של מכסה הסורק.
    4. כיסוי לסגור סורק ולבצע סריקה עם הפרמטרים הבאים: רזולוציה: 1,200 dpi; מצב צבע: Adobe RGB; בהירות: +25; סוג קובץ: JPEG באיכות מקסימלית.
    5. שמור לניתוח נזק שלאחר מכן קבצי תמונה.
  2. כימות נזק צמח
    הערה: האזור של נזק מחושב באופן ידני באמצעות Photoshop. בשל הבדלים גדולים בצורת עלה ועוצמת הצבע של הסימפטומים כתוצאה מהאכלת קרדית, שיטות אוטומטיות היו לא אמינות. לפיכך, שיטת רשת משמשת כדי להעריך את נזק צמח:
    1. פתח את התמונה של הצמח עם פוטושופ.
    2. יצירת שכבה חדשה, ולאחר מכן שכבת תמונה סרוקה עם רשת של 0.25 מ"מ x 0.25 חטיבות מ"מ (הצג או תצוגה - הצג - גריד, קיצור מקלדת Ctrl + ").
    3. בשכבה מעולפת, לסמן אזורי עלה פגומים באמצעות נקודה (להשתמש "עיפרון הכלי", קיצור מקשי B). השתמש בנקודה אחת לכל ריבוע של הרשת שמתחתיו יש נזק המשתרע על יותר ממחצית מיחידת הרשת. הגודל של הנקודה מוגדר בפיקסלים (כלומר,
    4. כאשר כל הריבועים של הרשת שמראים נזק צמח מכסה לפחות מחצית מיחידת הרשת מסומנים בנקודה, להשתמש בכלי היסטוגרמה (חלון - היסטוגרמה) כדי לקבוע את המספר הכולל של פיקסלים על השכבה. כלי היסטוגרמה מאפשר לאדם למדוד את מספר הפיקסלים. מאז כל נקודה מיוצגת על ידי מספר קבוע וידוע של פיקסלים, כלי היסטוגרמה יהיה למדוד את המספר הכולל של פיקסלים, המייצג את המספר הכולל של נקודות, ובהרחבה, את המספר הכולל של ריבועים מסומנים.
    5. לחשב את מספר "נקודות" מסומנות על ידי שימוש בנוסחה:
      מספר הנקודות = מספר כולל של פיקסלים / מספר פיקסל לנקודה.
    6. לחשב את השטח הכולל של נזק על ידי הכפלת מספר הנקודות מסומנות בתמונה על ידי השטח של ריבוע 1 של הרשת, כנקודה אחת מתאימה למשבצת הראשונה של הרשת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

שימוש 20-30 צמחי שעועית שורצים, אחד יכול לאסוף סביב 2,000 קרדית נקבה בוגרת באמצעות הנפות. הזמן הנדרש לשורץ 10 צמחים עם 20 קרדית לכל צמח הוא כ 15 דקות אם בעזרת מברשת להעביר קרדית. שילובים של שיטות איסוף ויישום מוצגים באיור 2.

פרוטוקול זה מייצר תוצאות לשחזור של נזק צמח, הוכחת כי קרדית נאספים ממצב דומה פיסיולוגי ומתאים למחקרי אינטראקציה קרדית צמחים עכביש (איור 3). כדי להעריך שחזור פרוטוקול, קרדית נקבה בוגרת נאספו תוך שימוש בשיטת השטיפה שבי 20 קרדית הונחו על עלים שושנה של א '3 בשבוע הישן צמחי thaliana (Col-0 הצטרפות) עם מברשת רטובה. postinfestation 4 ימים צמחים שטופלו נסרקו והאזור של נזק היה לכמת תוך שימוש בטכניקות שתוארו לעיל. השוואה של תוצאות ניסוי חוזרות ונשנות שנעשתה באמצעות ניתוח שונה.

כדוגמא ליישום ניסיוני, אנו הערכנו וריאציה טבעית ברגישות לherbivory קרדית עכביש על פני 3 א thaliana הצטרפויות על ידי יישום של 20 קרדית עכביש נשית לכל צמח בעזרת מברשת רטובה ונזק הקלטת הודעה 4 ימים שריצה. מראה אופייני של נזק בתמונות סרוקות מוצג באיור 3 ב. לאחר מכן, כימות של נתונים נזק יכולה להיות מוצגת כגרף עמודות או boxplot ונותחה על ידי השיטה הסטטיסטית של בחירה (איור 3 ג). בדוגמא זו, ANOVA ואחריו במבחן Tukey HSD שימש לניתוח נתונים.

איור 1
איור 1. ניסויי שהוקם לבידודה של קרדית נקבה בוגרת. (א) הגדרה של מסננות, כדי לאפשר הפרדה התפתחותית קרדית עכביש שונהשלבים. (גודל פתיחת 0.5 מ"מ א - מסיר פסולת מהשעית קרדית ב 0.3 מ"מ -.. אוסף קרדית נקבה בוגרת ג 0.2 מ"מ -.. אוסף נקבות צעירות, זכרים, ונימפות ד 0.16 מ"מ -.. אוסף זחלים ונימפות דואר.. התקנת התקנה אוסף ביצים) (ב) משמשת כדי לאפשר לקרדית להתאושש מבלי שנמלט לאחר שטיפה וסינון (C) המשמשת לאיסוף קרדית באמצעות משאבה (ד ') סיטה עם העברת קרדית נקבה הבוגרת מוכנה לאיסוף - 0.1 מ"מ....

איור 2
איור 2. אסטרטגיות אפשריות לבודד קרדית נקבה בוגרת, על פי המספר של קרדית ליישם. אם עיצוב ניסיוני דורש השימוש במספר גבוה של קרדית עכביש נקבה בוגרת, הגישה היעילה ביותר היא להשתמש בשיטת איסוף משאבת ואקום ישירות מעלי שעועית.אם ניסוי דורש שימוש בשלב התפתחותי אחר מאשר נקבות בוגרות או מספר קטן של אנשים צריכים להיות ממוקמים היטב בצמחים צעירים יותר, מומלץ לבצע איסוף וחלוקה של שלבי התפתחות קרדית עכביש עם גישת הכביסה באמצעות מסננות ואחריו נגיעות עם מברשת.

איור 3
איור 3. נציג תוצאות. () שחזור של תוצאות ניסוי. אזור נזק נמדד על א '3 בשבוע הישן צמחי thaliana, הצטרפות Col-0, 4 ימים לאחר היישום של 20 קרדית עכביש ממין נקבה. השוואה של תוצאות ניסוי חוזרות ונשנות שנעשתה באמצעות ניתוח שונה (n = 6, F = 0.621, P = 0.735). וריאציה (B ו-C) טבעית ברגישות לherbivory קרדית עכביש על פני 3הצטרפויות thaliana א: Col-0, מראה הימלר-0, וWS2 (B) של צמחים לאחר herbivory קרדית העכביש.. חיצים אדומים מצביעים לכיוון אזורים שנפגעו טיפוסיים. הבדלים (ג) ברגישות לherbivory קרדית עכביש כפי שהוערך על ידי האזור של נזק. רגישות לקרדית עכביש herbivory משתנה באופן משמעותי על פני הצטרפויות (ANOVA, n = 6, F = 13.4, P = 0.0004). מכתבים מצביעים על הבדלים משמעותיים בין גנוטיפים בP <0.05 (מבחן Tukey HSD). ערכים בגרף הם שגיאה סטנדרטית ± ​​הממוצע של הממוצע.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

וידאו זה מדגים פרוטוקולים משמשים כדי לבודד ושורצים צמחים עם מספר גדול של קרדית נקבה הבוגרת. למרות שהצגנו בפני פרוטוקול זה באמצעות א thaliana, ניתן להשתמש בו לכל מערכת אינטראקציה קרדית צמחים עכביש וכיום הוא מיושם בהצלחה גם על צמחי עגבניות וגפן (vinifera ויטיס). תשואות פרוטוקול תוצאות לשחזור, המציין כי קרדית נאספים ממצב פיסיולוגי דומה (איור 3).

בעוד פרוטוקולים אלה הם פשוטים לביצוע, כמה שלבים קריטיים דורשים תשומת לב מיוחדת כפי שהם ישפיעו על התאוששות קרדית. קרדית כביסה מעלים חייב להיעשות על עד שלושה צמחי שעועית בו זמנית ויש לו להסתיים בתוך 10 דקות שימוש במים ב RT. בנוסף, קרדית צריכה להתפרס על מסננת לייבוש מהיר. אם התאוששות קרדית אינה משביעת רצון, חשוב לבדוק אם הכמות המומלצת של Tween 20 חומר ניקוי הייתה לנואד ואם חומר הניקוי הוסר במלואו במהלך שלב השטיפה.

ישנן שתי מגבלות עיקריות לפרוטוקול שהוצגו: א) אוסף קרדית ידי משאבה עובד היטב עבור אוספים של יותר מ 30 קרדית אבל אוסף של מספר קטן יותר של קרדית דורש שימוש במברשת, והוא איטי יחסית; לעומת זאת, איסוף וריכוז קרדית מבוגר באמצעות שיטת השטיפה מאוד מקל יישומם; ב) ניתוח נזק באמצעות הבקיע את פני השטח של כתמי chlorotic יכול להיות בזמן וצעד גוזל מאמץ; מאמץ עתידי צריך להניח בזיהוי גנים סמן שניתן להשתמש בם כמדד להאכלת קרדית.

בהשוואה לשיטות שפורסמו בעבר, השיטה המוצגת של אוסף קרדית עכביש מציעה את יתרון של איסוף מספרים גדולים של אנשים מעשי והפרדה יעילה של שלבי התפתחות בצעד אחד. בנוסף, הערכה של פנוטיפ נזק צמח באינטראקציה בין צמחים למזיקים דרך inspecti החזותיאו ניתוח תמונה דיגיטלי הוא בדרך כלל השלב הראשון של ניתוח מורכב שכרוכים צורה כלשהי של קריאה מתוך מולקולרי (כגון ניתוח ביטוי גנים או אפיון המטבוליט). פרוטוקולים הנוכחיים הם מתאימים ליישום של כמה קרדית ואוסף של ימים חומריים הודעה התפשטות-כי הם יקרי ערך לניתוח האינטראקציות ארוך הטווח בין המפעל ומזיקים; עם זאת, פרוטוקול זה מאפשר ליישם מאות קרדית בו זמנית ללכוד ביעילות תגובות צמח המתרחשות במהלך פרק זמן קצר יותר (HR) ובאתר ההאכלה.

לסיכום, שיטות ליישום קרדית נקבה בוגרת על צמחי מארח והערכה של נזק צמח תוארו. פרוטוקולים אלו הם חיוניים עבור ניסויים שמטרתם הבנת הבסיס הגנטי ומולקולרי של האינטראקציה בין צמחים וקרדית עכביש שני המנומרת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Plant material:
California red kidney bean Stokes, Thorold, ON, Canada 2 week old, well infested with spider mites 2 or 3 days before use. Other cultivars of Phaseolus vulgaris can be used.
Chemicals:
Tween 20 Sigma-Aldrich P9416 1% stock solution is prepared to simplify aliquoting
Tap water At room temperature, heat- and cold-shock affect mite survival rate and performance
Other materials and equipment:
Plastic tray
Set of scissors
2 L beakers
Paper towels
Sets of sieves Manufactured in house Detailed instructions are available
Thin brush
Pipettes
Pipette tips 0.2 and 1 ml
1.5 ml centrifuge tubes
Air pump Aquarium type pump with inverted air flow. Vacuum line can be used. Required pressure drop is approx. 2-4 psi
Stereoscope
Scanner Epson V30 Any flatbed scanner allowing necessary degree of control over scan quality. We use Epson V30 for our experiments.
Computer Windows or OS X PC which is compatible with scanner hardware and Adobe Photoshop software.
Adobe Photoshop software Adobe Systems Inc., San Jose, CA, USA various Any version with Histogram tool included.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jeppson, L. R., Keifer, H. H., Baker, E. W. Mites injurious to economic plants. , University of California Press. (1975).
  2. Migeon, A., Dorkeld, F. Spider Mites Web: a comprehensive database for the Tetranychidae. http://www.montpellier.inra.fr/CBGP/spmweb. , (2013).
  3. Croft, B. A., Vandebaan, H. E. Ecological and Genetic-Factors Influencing Evolution of Pesticide Resistance in Tetranychid and Phytoseiid Mites. Exp Appl Acarol. 4, 277-300 (1988).
  4. Van Leeuwen, T., et al. Mitochondrial heteroplasmy and the evolution of insecticide resistance: Non-Mendelian inheritance in action. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105, 5980-5985 (2008).
  5. Van Leeuwen, T., Vontas, J., Tsagkarakou, A., Dermauw, W., Tirry, L. Acaricide resistance mechanisms in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae and other important Acari: A review. Insect Biochem Molec. 40, 563-572 (2010).
  6. Dermauw, W., et al. The cys-loop ligand-gated ion channel gene family of Tetranychus urticae: Implications for acaricide toxicology and a novel mutation associated with abamectin resistance. Insect Biochem Molec. 42, 455-465 (2012).
  7. Van Leeuwen, T., et al. Population bulk segregant mapping uncovers resistance mutations and the mode of action of a chitin synthesis inhibitor in arthropods. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109, 4407-4412 (2012).
  8. Dearden, P. K., Donly, C., Grbic, M. Expression of pair-rule gene homologues in a chelicerate: early patterning of the two-spotted spider mite Tetranychus urticae. Development. 129, 5461-5472 (2002).
  9. Khila, A., Grbic, M. Gene silencing in the spider mite Tetranychus urticae: dsRNA and siRNA parental silencing of the Distal-less gene. Development genes and evolution. 217, 241-251 (2007).
  10. Grbic, M., et al. Mity model: Tetranychus urticae, a candidate for chelicerate model organism. BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology. 29, 489-496 (2007).
  11. Grbic, M., et al. The genome of Tetranychus urticae reveals herbivorous pest adaptations. Nature. 479, 487-492 (2011).
  12. Kliebenstein, D., Pedersen, D., Barker, B., Mitchell-Olds, T. Comparative analysis of quantitative trait loci controlling glucosinolates, myrosinase and insect resistance in Arabidopsis thaliana. Genetics. 161, 325-332 (2002).
  13. Abe, H., et al. Function of jasmonate in response and tolerance of Arabidopsis to thrip feeding. Plant & cell physiology. 49, 68-80 (2008).
  14. Whiteman, N. K., et al. Mining the plant-herbivore interface with a leafmining Drosophila of Arabidopsis. Molecular ecology. 20, 995-1014 (2011).
  15. Goodspeed, D., Chehab, E. W., Min-Venditti, A., Braam, J., Covington, M. F. Arabidopsis synchronizes jasmonate-mediated defense with insect circadian behavior. Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 4674-4677 (2012).
  16. Kim, J. H., Lee, B. W., Schroeder, F. C., Jander, G. Identification of indole glucosinolate breakdown products with antifeedant effects on Myzus persicae (green peach aphid). The Plant journal : for cell and molecular biology. 54, 1015-1026 (2008).
  17. Adio, A. M., et al. Biosynthesis and defensive function of Ndelta-acetylornithine, a jasmonate-induced Arabidopsis metabolite. Plant Cell. 23, 3303-3318 (2011).
  18. Li, L., et al. The tomato homolog of CORONATINE-INSENSITIVE1 is required for the maternal control of seed maturation, jasmonate-signaled defense responses, and glandular trichome development. Plant Cell. 16, 126-143 (2004).
  19. Kant, M. R., Ament, K., Sabelis, M. W., Haring, M. A., Schuurink, R. C. Differential timing of spider mite-induced direct and indirect defenses in tomato plants. Plant Physiol. 135, 483-495 (2004).
  20. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9, 671-675 (2012).

Tags

מדעי הסביבה גיליון 89 קרדית עכביש שני מנומרת אינטראקציה בין צמחים לאוכלי עשב, ניתוח נזק צמח herbivory נגעי צמחים
יישום של קרדית העכביש הבחין-Two<em&gt; Tetranychus urticae</em&gt; לאינטראקצית צמח-מזיקים ללימודים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cazaux, M., Navarro, M., Bruinsma,More

Cazaux, M., Navarro, M., Bruinsma, K. A., Zhurov, V., Negrave, T., Van Leeuwen, T., Grbic, V., Grbic, M. Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies. J. Vis. Exp. (89), e51738, doi:10.3791/51738 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter