Teste de tolerância à nicotina em Aphids Usando uma experiência Dieta Artificial

As plantas podem regular positivamente a produção de muitos metabólitos secundários diferentes em resposta à alimentação de insetos. Uma resposta das plantas de tabaco à herbivoria não está sendo aplicada pelos insetos é aumentar a produção do alcalóide neurotóxico nicotina, usando nicotina. Como exemplo, demonstrarei como montar um experimento para avaliar a toxicidade de metabólitos secundários de plantas contra pulgões.

Certas linhagens de MiSiS persky, o pulgão verde do pêssego, adaptaram-se para se especializar no tabaco cultivado. Aqui, levantamos a hipótese de que essas linhagens adaptadas ao tabaco aumentaram a resistência à nicotina em relação às linhagens não adaptativas. Olá, meu nome é John Ramsey.

Sou estudante de pós-graduação no laboratório de George Jander no Instituto Bo Thompson de Pesquisa de Plantas. Hoje vou mostrar um procedimento para medir a toxicidade dos metabólitos das plantas contra pulgões. Este procedimento envolve a preparação de uma dieta artificial para a qual o metabólito da planta de interesse.

Nesse caso, a nicotina é adicionada em concentrações variadas, enjaulando pulgões, de modo que eles se alimentam dessa dieta e contando pulgões após alguns dias para medir a sobrevivência e fecundidade em diferentes concentrações de nicotina. Então vamos começar. Com o experimento.

Podemos criar pulgões em dietas artificiais, aproveitando seu estilo de alimentação, no qual eles inserem um estilo S especializado na vasculatura da planta e consomem uma dieta de seiva de fluxo. Preparamos uma dieta líquida semelhante à que os A encontram alimentando-se de uma planta composta por sacarose e aminoácidos para esta solução. Em seguida, adicionamos concentrações variadas do metabólito da planta.

Estamos interessados em testar a toxicidade da, neste caso, nicotina. Neste experimento, quatro pulgões adultos são colocados em um pequeno copo de plástico. Eles se alimentam de dieta líquida pipetada entre duas camadas de biofilmes esticados sobre o topo do copo após três dias.

A toxicidade alimentar de dietas contendo diferentes concentrações de nicotina é comparada às dietas de controle pela contagem de pulgões adultos e larvais em cada xícara. Agora é hora de preparar a dieta experimental. Tenho aqui uma solução de sacarose e 20 aminoácidos.

Os pulgões podem sobreviver e se reproduzir normalmente com esta dieta por pelo menos uma semana. Agora eu aliquota esta dieta em um mililitro, Alec Watts contendo concentrações variantes de nicotina de zero a 500 micromolares nesses tubos fendor, então quatro pulgões são selecionados vermelhos ou verdes e colocados nesses copos experimentais. Um pincel é usado para levantar delicadamente os pulgões da folha e colocá-los no copo experimental.

Ao selecionar pulgões, é importante escolher insetos do mesmo tamanho geral e cor de pulgão mais escuro, como este pode ser mais velho e não apropriado para este experimento. Em seguida, esticarei a primeira camada de phim por cima do copo para conter os pulgões. Em seguida, vou aliquotar 100 microlitros da dieta líquida entre as duas camadas de paraformas e, em seguida, esticar a segunda camada de paraformas prendendo-a ao redor das bordas do copo.

Eu cutuquei esses orifícios de ar para ter certeza de que há um bom fluxo de ar durante o experimento, e vou colocar este copo neste suporte de tubo e colocá-lo em um rack na sala de insetos sob um longo período de fotos sob as luzes. Então, aqui podemos ver os resultados de um experimento, que eu montei há três dias da mesma forma que o experimento que acabei de demonstrar. Eu tenho uma xícara, cada um de pulgões verdes e vermelhos em dieta de nicotina zero micromolar, 10 micromolar, 100 micromolar e 1000 micromolar ou um milimolar.

E você pode ver que para a dieta de controle zero nicotina micromolar, tanto os pulgões vermelhos quanto os verdes estão sobrevivendo e se reproduzindo. Da mesma forma, na dieta de 10 micromolares, temos um grande número de descendentes de pulgões vermelhos. Ainda temos adultos verdes, mas eles não têm muitos descendentes.

Portanto, eles podem estar sentindo os efeitos da nicotina, mesmo em uma concentração tão baixa quanto 10 micromolares. Aqui não há pulgões verdes adultos sobreviventes na dieta de cem micromolares de nicotina, mas os pulgões vermelhos estão sobrevivendo e se reproduzindo no mesmo nível que o controle. Você pode ver na dieta contendo 1000 micromolares de nicotina.

Nem os pulgões verdes nem os vermelhos são capazes de sobreviver. Então, com base nisso, podemos considerar a possibilidade de que uma das adaptações que permitiu que a linhagem MiSiS vermelha infestasse o tabaco no campo seja uma capacidade aprimorada de desintoxicar a nicotina. Acabamos de mostrar como montar um experimento para usar dietas artificiais para medir a toxicidade dos metabólitos secundários das plantas contra o pulgão.

Ao configurar esses experimentos, é importante lembrar de escolher insetos que não apenas tenham o mesmo tamanho e cor, mas também venham de plantas em estágios de desenvolvimento semelhantes. Então é isso. Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.