Summary
Protokollen demonstrerer en enkel og nem dissektionsmetode, der er velegnet til vildtype migrerende kvindelige insekter fanget med søgelysfælder. Denne teknik kan betydeligt afklare den samme art ved at sammenligne begge reproduktive væv, nemlig parringssækken og æggestokkens udvikling af vildtype kvindelige insekter.
Abstract
Migrerende skadedyr udgør alvorlige udfordringer for fødevareproduktion og -sikkerhed over hele verden. Trækskadedyrene kan overvåges og fanges ved hjælp af projektørfælder. En af de vigtigste teknikker til forudsigelse af migrerende skadedyr er at identificere de migrerende arter. Men i de fleste tilfælde er det svært at få oplysningerne bare ved udseende. Derfor kan brug af viden erhvervet ved systematisk analyse af det kvindelige reproduktive system bidrage til at forstå den kombinerede anatomiske morfologi af æggestokkens parringssæk og ovarieudviklingsklassificering af vildtype migrerende insekter fanget med søgelysfælder. For at demonstrere anvendeligheden af denne metode blev ovarieudviklingsstatus og ægkornudviklingsstadier direkte vurderet i Helicoverpa armigera, Mythimna separata, Spodoptera litura og Spodoptera exigua for æggestokkenes anatomi, og æggestokkenes parringssække blev undersøgt i Agrotis ipsilon, Spaelotis valida, Helicoverpa armigera, Athetis lepigone, Mythimna separata, Spodoptera litura, Mamestra brassicae og Spodoptera exiguafor at udforske deres forhold. Dette arbejde viser den specifikke dissektionsmetode til at forudsige vildtype migrerende insekter og sammenligner det unikke reproduktive system af forskellige migrerende insekter. Derefter blev begge væv, nemlig æggestokken og parringssækkene, undersøgt yderligere. Denne metode hjælper med at forudsige dynamikken og den strukturelle udvikling af reproduktive systemer i vildtype kvindelige migrerende insekter.
Introduction
Migration af insekter spiller en afgørende rolle i populationsdynamikken i den globale insektfordeling for insekter som Helicoverpa armigera - bomuldsbollormen, Mythimna separat - den orientalske hærorm, Spodoptera litura - taro larven, Spodoptera exigua - roehærormen, der er rapporteret som alvorlige skadedyr i Kina 1,2,3,4. De lange rejseafstande, sæsonbestemte bevægelser, høj frugtbarhed af migrerende skadedyr og økologiske faktorer har medført store vanskeligheder med forudsigelse, prognose og bekæmpelse af disse skadedyr5. Overvågning af skadedyrsmigration er nødvendig for at afsløre tilpasningsevne og adfærdsændringer, der letter migrerende skadedyr i henhold til klimaændringer eller cyklusser6. For at opretholde deres vækst, reproduktion og overlevelse har insekter erhvervet sekventiel tilpasningsevne under evolutionen; Denne serie af adaptivt liv har skabt mange ændringer i reproduktionssystemet, såsom migrationsstrategi, der fører til kontrol af æggestokkenes udvikling i den lange migrationsproces.
Ovarieudvikling er almindelig i migrerende skadedyr, hvilket påvirker væksten i deres befolkning7. Derfor har ovarieudvikling været et varmt emne for migrerende skadedyrsforskning i lang tid. En række undersøgelser har ført til flere indikatorer for udvikling af æggestokkene og klassificeringsstrategier. Indtil nu er flere metoder blevet brugt til at analysere æggestokkenes udvikling, f.eks. Loxostege sticticalis - engmøl-ovarieudviklingen, som omfatter den indledende fjerfase, den tidlige gydeperiode, gydeperioden og slutningen af oviposition8. Nogle forskere deler ovarieniveauer på basis af æggeblommefarveudvikling i migrerende Lepidopteran skadedyr, såsom S. exigua - roehærormen, Pseudaletia unipuncta - den sande hærorm og Cnaphalocrocis medinalis- risbladmappen osv.9,10,11,12. I tidligere undersøgelser blev ovarieudviklingsniveauerne for skadedyr, såsom bomuldsbollorm og risbladrulle, opdelt i fem faser: æggeblommeaflejringsstadium, ægkornmodenhedsstadium, modent venter på fødsel, peak ovogeneseperiode og slutgydestadium13,14. Ovarieudviklingen af den europæiske majsborer blev opdelt i seks udviklingsstadier: æggeblommeaflejringsstadium, ægmodning, præ-ægdisponering, topgydestadium og slutgydestadium15.
Desuden har insekter af samme slægt forskellige udviklingsstadier, såsom ovarieudviklingsniveauer af Spodoptera frugiperda - efterårshærormen - falder i fire niveauer: æggeblommeaflejringsstadium, moden venter på levering, top ovi-positivitet og slutgydestadium16. På den anden side har ovarieudviklingen i Spodoptera exigua - roemøllen - fem niveauer: gennemsigtig, vitellogenese, modning af æg, ægfrigivelse og sene æglægningsniveauer17.
Tidligere undersøgelser kan kun klassificere udvikling fra enkelt til flere ovarieudviklingsniveauer ved hjælp af farvemodenhed af æggeblomme, oviposition og ægudvikling, men klassificering kan ikke udføres baseret på reproduktionssystemets anatomi. Udviklingen af en æggestok baseret på morfogeneseanatomien er et mindre undersøgt område. Her blev dissektionsmetoden designet til at forudsige migrerende hunner i befolkningen ved hjælp af to ovarievævstyper for at uddybe deres reproduktive dynamik baseret på den anatomiske morfogenese af -ovarieudviklingsstadium og parringssæk- hvilket giver direkte bevis for at skelne migrerende vildtypehunner.
Nogle undersøgelser har vist, at migrerende Noctuidae insektarter ofte blev fanget af søgelys18. Æggestokken hos de fleste migrerende Noctuidae insektarter er i de tidlige udviklingsstadier i den indledende fase af migrationen, og ovarieniveauet stiger med migrationsforløbet. I denne undersøgelse beskrives dissektionsmetoden for ovarieudviklingskvaliteter for at studere de to reproduktive væv fra forskellige kvindelige populationsskadedyr, fanget af søgelys. Denne metode fremmer ikke kun forskningen for at forstå migrationsdynamikken, men også faciliteter inden for insektklassificering, insektfysiologiundersøgelse, skadedyrsforudsigelse og prognoser for kvindelige skadedyrsarter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
BEMÆRK: Vær opmærksom på sikkerhedsforanstaltninger, før du fanger vildtype migrerende insekter, det anbefales at bære sikkerhedsudstyr (handsker, langærmede skjorter og beskyttelsesbriller). Sluk også fælden, når den ikke er i brug, for at undgå andre sikkerhedsrisici og overophedning af lyset. Det er vigtigt at følge sikkerhedsprotokoller før dissektion, såsom at bære handsker, beskyttelsesbriller og laboratoriefrakke for at forhindre udsættelse for kropsvæsker og kemikalier.
1. Fangst af vandrende insekter
- Start denne protokol ved at fange insekter ved hjælp af søgelyslampen. I denne protokol er testinsektkilden Jiyang-distriktet, Jinan by, Shandong-provinsen, Kina (36.977088 ° N, 116.982747 ° E).
- Brug hoveddelen af projektørlampen, der er lavet af ikke-rustent stål, kassen, som er et rektangulært hus, og GT75-typen halogenforlygte med en effekt på 1000 W. Placer forlygten i midten som lyskilde.
- Placer en tragtformet insektopsamlingskanal inde i og i bunden af lyset, læg en kasse til insektopsamling med en diameter på 5 cm, efterfulgt af en 60-ordens insektopsamlingsnetpose (0,5 m x 0,5 m), som bruges til at samle insekter fanget af lys. Den kendte projektion af lyset er ca. 500 m over jorden.
- Denne protokol lægger vægt på den immigrerende dynamik hos vildtypehunner og ovarieudvikling; saml derfor forskellige arter af insekter (her blev indsamling udført fra april til august i løbet af 2021 til 2022). Undgå at indsamle små og skadede insekter, vælg store skadedyr af samme størrelse til dette eksperiment.
2. Forberedelse af insekter
- Overfør alle indsamlede insekter fra netpose (0,5 m) til netburet (30 cm x 30 cm), og sørg derefter for en petriskål indeholdende steriliseret opløsning af 10% honningvand (fodring er valgfri). Buret anbringes ved 27 ± 2 °C, 65 % ± 12 % relativ luftfugtighed, og det holdes i mørke i 8-12 timer.
- Vælg vildtypehunner, der har fløjet inde i buret samme dag, overfør dem forsigtigt til de enkelte hætteglasrør, og luk hvert rør med et bomuldslåg. Undgå direkte håndtering, der kan beskadige eller skade skadedyret på grund af for stort tryk.
BEMÆRK: Alle vildtypehunner blev fanget om natten, og dissektion blev udført om dagen. Således blev hvert eksperiment udført inden for en dag.
3. Forberedelse til insektlammende metode (figur 1)
- Placer udvalgte kvindelige skadedyr individuelt i et fluehætteglas i midten og bedøvelse hun ved hjælp af CO2 gas ved at holde blæsepistolnålen for at forårsage mild lammelse. For at bekræfte, om skadedyret er lammet eller ej, skal du forsigtigt skubbe eller røre ved skadedyret med en blød børste. Intet svar på bløde stimuli og immobilitet indikerer en vellykket lammelse.
BEMÆRK: Lav temperatur (-20 °C) kan også bruges som en alternativ teknik til at lamme insekter.
4. Dissektion af insekter
- Anbring frisklammet hun i den dissekerende petriskål, der indeholder absolut ethanol (10 ml). For at undgå påvirkning af skalahår og vingepulver under dissektion infiltreres det levende eller lammede insekt med absolut alkohol og skylles i rent vand.
- Adskil dorsale vinger fra krydset mellem brystet og maven ved hjælp af to par tang.
- Overfør maven til en ny engangs petriskål, der indeholder en passende mængde vand (2-5 mm dyb), og skræl forsigtigt abdominal exoskelet langs den dorsale ventrale linje fra den spidse mund til halen ved hjælp af dissekerede tang. Gentag de samme trin på den anden side, og sæt det derefter i rent vand for at sprede det intakte væv.
- Skræl forsigtigt epidermis fedtvæv ved hjælp af tang, og træk forsigtigt og frigiv æggestokkene.
- Brug dissekerede tang til forsigtigt at fjerne fedtpartikler og andre organer omkring æggestokkene. Generelt foldes skadedyrsæggestokkene for det meste indad på begge sider af maven, forsøger at operere i et flydende miljø, mens æggestokkene foldes ud, og langsomt skræl parringssækken fra midten og udvælg fedtpartiklerne, der er fastgjort til æggestokkene.
- Hold forsigtigt fast i æggestokken og parringssækken fra den lodrette bageste ende og fold den forsigtigt nedad. For at undgå skader under udfoldning overføres æggestokken til en ny eller ren petriskål, der indeholder vand. Hold æggestokkens spids og fold æggestokken indad; Udfør forsigtigt dette trin for at undgå beskadigelse af ovarioler.
5. Analyse af data for ovarievævets anatomi
- På dette trin vurdere ægudviklingen for hvert insekt, efter æggens farve og størrelse, for at bedømme dets modenhed. Bedøm derefter æggestokkene i henhold til ægudvikling.
BEMÆRK: Opdelingen af forskellige ovarieudviklingsniveauer er hovedsageligt opdelt, enten før æglægning eller ægudvikling med æggeblommeudfældningsniveau. Insekters ægkornudvikling er yderligere opdelt i stadier for mere klarhed, såsom æggeblommeforekomststadiet, æggeblommens modenhedsstadium og æggeblommens dødstadie. Ægkornets modenhed afhænger af æggets fylde, farve og størrelse for at bedømme dets modenhed. - Efter dissektion skal du sørge for at adskille de kvindelige parringssækkevæv fra de intakte æggestokke og observere morfologien for at skelne arten, fordi de fleste parringssækkes anatomi varierer fra art til art. Brug derfor parringssække til at skelne mellem arter.
- På dette trin skal du evaluere æggestokkenes anatomi og analysere ovarieudviklingsklassificeringen. Opdel æggestokkene væv i fem kvaliteter (grad 1 til klasse 5).
- Se efter følgende ændringer og struktur for at organisere vævet: første klasse (1) er et tidligt udviklingsstadium (mælkeagtig gennemsigtig), fuld mave, blød, fed krop fluffy, lys farve, vanskelig at skrælle. Anden klasse (2) er æggeblommeaflejringsstadiet og klassificerer æggestokkene separat, hvis det er nødvendigt efter at have observeret den længere og tykkere ovariekanal. Tredje klasse (3) har færre fedtlegemer og kun få granulater knyttet til æggestokken. Fjerde klasse (4) virker mindre elastisk og let at bryde, og nogle æg kan være til stede midt i livmoderrøret. Femte klasse (5) er let at identificere med mindre eller ingen fedtlegemer, atrofiske og skrøbelige æggestokke.
- Tag billeder ved hjælp af et digitalt kamera efter eksperimentelt behov.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Udvikling af æggene
Ovennævnte protokol blev anvendt til at analysere udviklingen af æg i æggestokken. Til dette formål blev æg for det første generelt klassificeret i fire faser for at skelne mellem tidlige og modne stadier af ægudvikling blandt alle arter, f.eks. Bolnorm, hærorm, taro larve og roemøl. Her blev det tidlige stadium af fjerning (mælkehvidt gennemsigtigt stadium) observeret. Figur 2A viser, at æggestokke endnu ikke er begyndt at udvikle sig, æggestokkene er filamentøse med god elasticitet. Det dannede ægkorn kan ikke visualiseres under dagslys på grund af ægdelikatesse, og mælkehvide pletter kan ses med lystransmission ved at strække æggestokken.
Ovarieudvikling (æggeblommeaflejringsstadium) indeholder store æg, lidt umodne og mælkehvide i farve, og æggene er tæt i kontakt (figur 2B). Ældre afventende levering (modenhedsstadium) kan observeres i figur 2C, æggene er perleformede og fuldt modne med lysegul farve. Figur 2D viser æggeblommens udryddelsesperiode (slutgydestadium), skrøbelighed i et æggestokke. De fleste af de aktive ægkorn frigives, kun få eller ingen ægkorn, og måske er inaktive æg til stede.
Sammenligning af parringssækmorfologier
I alt otte vilde kvindelige arter blev sammenlignet på basis af parringssække. Hver art insekt tæller var mere end 100 i antal. Den mest repræsentative parringssæk blev valgt som et eksempel til visning (figur 3). Parringssækken af Helicoverpa armigera var en søjleformet højre helix med et indre lumen (figur 3A). Mythimna separata parringssæk var G-formet/ fiskekrog - formet med mørkebrune bånd på indersiden (figur 3B). Agrotis ipsilon parringssæk var lineær med store spoler og ydre cyster på bagsiden (figur 3C).
Spaelotis valida (figur 3D) havde en parringssæk, der er lidt tynd og J-formet efter udvidelsen; Det ligner et ben og er let brunlig i farven. Spodoptera exigua arter viser hvid gennemskinnelig håndvægtformet sæk med en boblecyste i midten, og den distale ende er mælkehvid (figur 3E). Spodoptera litura parringssæk er rød for enden af munden, og den øverste del kan observeres som mælkehvid gennemsigtig, og det indre cystiske hulrum er svagt synligt (figur 3F). Pseudoptera lepigone parringssæk er lille oprullet med ydre cyster, der ligner en lukket blomst, der har hvid og brun farve fra top til bund (figur 3G), og Mamestra brassicae har en dobbelt oprullet sæk med ydre cyster olivenfarve (figur 3H).
Klassificering af ovarieudvikling hos migrerende vildtypehunner
I ovarieudviklingsklassificeringen blev grad 1 til grad 5 evalueret i 4 vilde type kvindelige arter, bollworm, armyworm, taro larve og roemøl. Analyseresultater af bollworm (H. armigera) ovarieklassificering (figur 4) viste, at æggestokkene er gennemsigtige og elastiske med subtile synlige oocytter ved grad 1 (figur 4A). Æggestokkene er gennemsigtige, æggene er ømme gule med gennemsigtige wraps i klasse 2 (figur 4B). Ved grad 3 (figur 4C) var der ingen store fedtlegemer til stede, kun få fedtpartikler var fastgjort til æggestokken. Æggestokkens kanal er den længste og tykkeste nær ovipositoren, har en klar opdeling af modne områder, vækstområder og proto-ægområder, æggestokken er gul og fuld rosenkrans. Grad 4 og 5 (figur 4D, E) viste klynger og færre æg i æggestokkene med lysegul og grønlig farve.
Tilsvarende blev alle fem grader af observationer bemærket i hærorm (M. separata), som vist i figur 5. En fed krop er en flokkulent tekstur sammensat af flere fedtpartikler, fluffy, lys i farve og mælkehvid med sarte fine synlige oocytter (figur 5A). I klasse 2 er æggestokkens rørstruktur gul og fuld af perleformede æg (figur 5B). Mens klasse 3 og 4 (figur 5C, D) er fuldt modne, er æggestokkene hvide og cremefarvede, og æggekornet er hvidt med en gennemsigtig krølleindpakning på ydersiden, æggene er fulde, men overfyldte. Grad 5 viser (figur 5E) et fald i farve fra gul til mørkebrun; Det understreger den sidste fase af den udviklede æggestok.
Taro larve (S. litura) og roemøl (S. exigua) ovarieklassificering blev også observeret ved anvendelse af de samme ovarieklassificeringsniveauer som vist i figur 6 og figur 7. Æggestokke i klasse 1 og 2 (figur 6A, B) af taro larven var tynde, forstørrede og lyserøde i farve sammenlignet med æggestokkene i roemøllen (figur 7A, B), der er hvide, korte, fluffy og brede. Begge æggestokke har lignende kvaliteter af ovariekanalmorfogenese med gennemsigtige, elastiske og subtile synlige oocytter. Resultaterne af klasse 3 og 4 af begge arter viser, at æggestokkene er på samme udviklingsstadium, de er mørkegule med fulde æg (figur 6C, D). På den anden side kan den samme farveændring visualiseres fra himmelblå til lysegrøn (figur 7C, D); Denne farveændring indikerer det modne stadium af ovarieudvikling. Sen oviposition blev evalueret med brunlige og få ægklynger i ovidukten (figur 6E). Figur 7E viser en æggestok med tynde ovidukt og fluffy ægklynger, der skildrer klasse 5 ovarieudvikling for æg, hvor æggestokkene gradvist bliver større og mørkere i farve, hvidlig-blålig farve.
Figur 1: Værktøjer brugt til eksperimentering. De grundlæggende værktøjer, der kræves til dissektion af æggestokke og parringssæk fra migrerende insekter. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Ægudviklingsstadier. Ægudviklingsstadier i vildttype migrerende insekter (bolworm, armyworm, taro larve og roemøl), (A) Mælkehvidt gennemsigtigt stadium, (B) æggeblommeaflejringsstadium, (C) modent stadium og (D) slutgydestadium eller æggeblommeudryddelsesperiode. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Parringssække af forskellige insekter. A) Parringssæk af Helicoverpa armigera; (B) Parringssæk af Mythimna adskilt; C) parringssæk af Agrotis ipsilon D) Parringssæk af Spaelotis valida E) Parringssæk af Spodoptera exigua F) Parringssæk af Spodoptera litura G) Parringssæk af Athetis lepigone (H) Parringssæk af Mamestra brassicae. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Ovarieudviklingsklassificering af Helicoverpa armigera. (A) grad 1 (mælkegennemsigtig periode); B) grad 2 repræsenterer ovarieudviklingsperioden (æggeblommeaflejringsperioden); (C) grad 3 viser moden periode; D) Grad 4 angiver gydekvalitet. og (E) grad 5 repræsenterer sen oviposition. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Ovarieudviklingsklassificering af Mythimna separata. A) grad 1 (mælkegennemsigtig periode) B) grad 2 repræsenterer ovarieudviklingsperioden (æggeblommeaflejringsperioden); (C) grad 3 viser moden periode; D) Grad 4 angiver gydeniveauet. E) Grad 5 repræsenterer sen oviposition. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 6: Ovarieudviklingsklassificering af Spodoptera litura. A) grad 1 (mælkegennemsigtig periode) B) grad 2 repræsenterer ovarieudviklingsperioden (æggeblommeaflejringsperioden); (C) grad 3 viser moden periode; D) Grad 4 angiver gydeniveauet. E) Grad 5 repræsenterer sen oviposition. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 7: Ovarieudviklingsklassificering af Spodoptera exigua. A) grad 1 (mælkegennemsigtig periode) B) grad 2 repræsenterer ovarieudviklingsperioden (æggeblommeaflejringsperioden); (C) grad 3 viser moden periode; D) Grad 4 angiver gydeniveauet. E) Grad 5 repræsenterer sen oviposition. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Ovarieanalysemetoder anvendes rutinemæssigt i plantebeskyttelse, for at belyse bevægelsen af insektflyvning og befolkning til forudsigelse af 19,20,21 og for at uddybe de fysiologiske variationer i insekter. Det er blevet bemærket, at den unikke migration og hurtige spredningsevne hos almindelige landbrugsskadedyr, såsom bollworm, armyworm, taro larve og sukkerroer, gør det vanskeligt at forudsige fra andre regioner. Nogle undersøgelser betragtede Athetis lepigone som vandrende skadedyr22,23, men migrationsdynamikken og forudsigelsen af dette skadedyr er undvigende. For nylig blev der introduceret en anden lysfangstmetode, hvor 1000 W projektørlamper blev brugt til overvågning af migrerende skadedyr 18,24, hvilket har en god applikationseffekt på overvågning af migrerende skadedyr. Det spekuleres også i, at lette fangstmetoder ikke er tilstrækkelige til at skelne migrerende insekter. I denne undersøgelse, under migrationshøjdepunktet, var antallet af voksne individer fanget af søgelysfælde hovedsageligt vandrende skadedyr, mens antallet af regionale individer var ubetydeligt. Dette understreger, at fremkomsten af migrerende arter er ret ens25. For at undgå regionale individer er det vigtigt at overveje den vandrende spidsbelastningsperiode for at fange overflod af vandrende individer. Derfor er identifikationen af migrerende insekter med projektørlamper og klassificeringen af æggestokke begge grundlæggende aspekter. Der er dog kun en håndfuld metoder til at identificere æggestokkenes anatomi hos de migrerende insekter 13,26,27,28,29. Den mulige metode, der præsenteres her, er innovativt arbejde, der etablerer brugen af både ovarievæv, parringssække og ovarieklassificering, for at skelne mellem forskellige udviklingsstadier og forsøgte at diskutere morfogeneseegenskaber af ovarievæv mere detaljeret end tidligere undersøgelser 11,21,30; specifikt med hensyn til de farligste vilde kvindelige skadedyr, såsom H. armigera31, M. separata32 og S. litura33, der blev fanget ved hjælp af søgelyslamper.
De fleste tidligere undersøgelser har klassificeret ovarieudvikling ved hjælp af kendetegnende metoder til evaluering af identifikationen af migrerende insekter. Fokus for disse undersøgelser var æggeblommens farvemodenhed, oviposition, fødselsudvikling, parringsfrekvens osv.22,30,34,35. Metoden, der blev anvendt i denne undersøgelse, introducerede tovejs komparative beviser baseret på to ovarievæv. For bollworm, armyworm, taro larve, sukkerroermøl, Agrotis ipsilon, Spaelotis valida, Athetis lepigone og Mamestra brassicae blev parringssække undersøgt. Udviklingsstadier af ægkorn blev direkte vurderet i Helicoverpa armigera, Mythimna separata, Spodoptera litura og Spodoptera exigua for æggestokkenes anatomi. Ifølge insektet kvindelige voksne æggestokke anatomi, udviklingen af ægget varierer fra art til art 16,17,36,37. Derfor er det nyttigt at studere ovariemorfologierne på begge niveauer af de migrerende insekter ved at analysere ovarieudviklingskvaliteterne og parringssækkene ved hjælp af denne dissektionsmetode.
Generelt kan langvarig eller forkert opbevaring, såsom udsving i fugtighed, temperatur og fødekilde for de insekter, der er fanget ved hjælp af søgelyslamper, påvirke kropsvægt, ægsundhed og æggestokstørrelse 5,38,39,40,41,42. Dette fører til vanskeligheder med insektsortering og dissektion i det senere stadium og fører til ufuldstændige data. For at minimere disse fejl er kortvarig og korrekt opbevaring nødvendig. Derudover blev kvinder af samme størrelse yderligere udvalgt efter anvendelse af protokollen. Denne udvælgelse og samling af kvinder er tidsbesparende, med hurtige og signifikante resultater i denne undersøgelse. Denne metode demonstrerer dissektion af vildtype voksne migrerende insekter fra det naturlige miljø og dets ovarieklassificering. For at udføre denne protokol med effektive resultater bør nogle kritiske trin overvejes. For eksempel er insektvalg fra det naturlige miljø et afgørende skridt i forebyggelsen af tomme æggestokke og ufrugtbare æg; Det levende insekt med intakte vævsorganer foretrækkes og undgår døde, svage, ødelagte eller krympede bughuleinsekter.
Derfor kunne dissektionen af ovarievæv estimeres ved at sammenligne ovariegradienter såsom i bollworm (H. armigera) ovarieklassificering (figur 4), æg modnes fra mælkehvid og gennemsigtig oogonia i æggestokkene til mørkegul. Spredt æglægning (figur 5) forekommer i hærorm, hvor æggestokke modnes fra mælkehvid, gennemsigtig oogonia og fremstår mælkehvide eller lysegule. Taro larve viste skrå udvikling fra mælkehvide gennemsigtige oogonia-celler, der var lyserøde og ømme og yderligere modnet med brun eller gul farve (figur 6). Fortsættelsen af dette arbejde bestemmer æggestokkens anatomi i forskellige arter på samme tid. Denne praksis vil hjælpe inden for plantebeskyttelse med at studere insekternes bevægelse og kan vejlede skadedyrsprognoser.
På nuværende tidspunkt har denne undersøgelse nogle begrænsninger. Anvendelsen af denne metode afhænger af den detaljerede analyse af ægkorn og ovarieudviklingsegenskaber. En vigtig fremtidig udfordring er yderligere at fremme og forbedre feltbaserede analyser for at evaluere migrationsdynamikken hos kvindelige skadedyr i økosystemet. Derfor er det nødvendigt at kombinere feltdata til statistisk analyse, fordi ovarieklassificering påvirkes af miljøfaktorer som årlig kvantificering af migrerende insekter, temperatur, fugtighed, vindretning af stedet og mad osv. Det blev antaget, at alle arter ville have de samme ovarieklassificering og parringskapselniveauer. Alligevel skal det verificeres med relativt lignende arter, da tilgængeligheden af insekter i naturen varierer og kan resultere i manglende forudsigelse. Det er således stadig nødvendigt at verificere dissektionen af lignende arter af vandrende kvinder i høj højde ved hjælp af to ovarievæv i fremtiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen interessekonflikter at erklære.
Acknowledgments
Denne undersøgelse blev støttet af det store videnskabelige og teknologiske innovationsprojekt (2020CXGC010802).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Digital camera | Canon ( China ) co., LTD | EOS 800D | |
| Dropper | Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD | ||
| Ethanol absolute (99.7%) | Shanghai Hushi Laboratory Equipmentco., LTD | ||
| Forceps | Vetus Tools co., LTD | ST-14 | |
| GT75 type halogen headlamp (1000 W) | Shanghai Yadeng Industry co., LTD | ||
| Helicoverpa armigera, Mythimna separate, Spodoptera litura, Spodoptera exigua | Jiyang district, Jinan city, Shandong province, China | ||
| Measuring cylinder, beaker, flask | Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD | ||
| Net bag | Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD | 0.5 m | |
| Net cages | Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD | 30 cm x 30 cm | |
| Petri dishes | Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD | 60 mm diameter |
References
- Wu, K. Monitoring and management strategy for Helicoverpa armigera resistance to Bt cotton in China. Journal of Invertebrate Pathology. 95 (3), 220-223 (2007).
- Jiang, X., Luo, L., Zhang, L., Sappington, T. W., Hu, Y. Regulation of Migration in Mythimna separata (Walker) in China: A Review Integrating Environmental, Physiological, Hormonal, Genetic, and Molecular Factors. Environmental Entomology. 40 (3), 516-533 (2011).
- Su, J., Lai, T., Li, J. Susceptibility of field populations of Spodoptera litura (Fabricius) (Lepidoptera: Noctuidae) in China to chlorantraniliprole and the activities of detoxification enzymes. Crop Protection. 42, 217-222 (2012).
- Che, W., Shi, T. Insecticide Resistance Status of Field Populations of Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) From China. Journal of Economic Entomology. 106 (4), 1855-1862 (2013).
- Jiang, X., Luo, L. Regulation of Migration in Mythimna separata (Walker) in China: A Review Integrating Environmental, Physiological, Hormonal, Genetic, and Molecular Factors. Environmental Entomology. 40 (3), 516-533 (2011).
- Kiss, M., Nowinszky, L., Puskás, J. Examination of female proportion of light trapped turnip moth (Scotia segetum Schiff.). Acta Phytopathologica Et Entomologica Hungarica. 37, 251-256 (2002).
- Jiang, X. F., Luo, L. Z., Sappington, T. W. Relationship of flight and reproduction in beet armyworm, Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae), a migrant lacking the oogenesis-flight syndrome. Journal of insect physiology. 56 (11), 1631-1637 (2010).
- Sun, Y., Chen, R., Wang, S., Bao, X. Morphological observation on the development of female reproductive system in meadow moth Loxostege sticticalis L. Acta Entomologica Sinica. 34, 248-249 (1991).
- Fu, X., Feng, H., Liu, Z., Wu, K. Trans-regional migration of the beet armyworm, Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae), in North-East Asia. PLoS One. 12 (8), e0183582 (2017).
- Cusson, M., McNeil, J. N., Tobe, S. S. In vitro biosynthesis of juvenile hormone by corpora allata of Pseudaletia unipuncta virgin females as a function of age, environmental conditions, calling behaviour and ovarian development. Journal of Insect Physiology. 36 (2), 139-146 (1990).
- Fu, X. W., et al. Seasonal migration of Cnaphalocrocis medinalis (Lepidoptera: Crambidae) over the Bohai Sea in northern China. Bulletin of entomological research. 104 (5), 601-609 (2014).
- Telfer, W. H.
- Wu, K., Guo, Y., Wu, Y. Ovarian development of adult females of cotton bollworm and its relation to migratory behavior around Bohai bay of China. Acta Ecologica Sinica. 22 (7), 1075-1078 (2002).
- Wada, T., Ogawa, Y., Nakasuga, T. Geographical difference in mated status and autumn migration in the rice leaf roller moth, Cnaphalocrocis medinalis. Entomologia Experimentalis et Applicata. 46 (2), 141-148 (1988).
- Xingquan, K., Calvin, D. D. Female European corn borer (Lepidoptera: Crambidae) ovarian developmental stages: Their association with oviposition and use in a classification system. Journal of economic entomology. 97 (3), 828-835 (2004).
- Ge, S., et al. Potential trade-offs between reproduction and migratory flight in Spodoptera frugiperda. Journal of insect physiology. 132, 104248 (2021).
- Han, L. Z., Gu, H. N. Reproduction-Flight Relationship in the Beet Armyworm, Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae). Environmental Entomology. 37 (2), 374-381 (2008).
- Zhou, Y., et al. Long-term insect censuses capture progressive loss of ecosystem functioning in East Asia. Science Advances. 9 (5), eade9341 (2023).
- Hu, G., Lim, K. S., Horvitz, N. Mass seasonal bioflows of high-flying insect migrants. Science. 354 (6319), 1584-1587 (2016).
- Hu, G., et al. Environmental drivers of annual population fluctuations in a trans-Saharan insect migrant. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 118 (26), e2102762118 (2021).
- Fu, X., Liu, Y., Li, C. Seasonal migration of Apolygus lucorum (Hemiptera: Miridae) over the Bohai Sea in northern China. Journal of Economic Entomology. 107 (4), 1399-1410 (2014).
- Fu, X., Liu, Y., Li, Y., Ali, A., Wu, K. Does Athetis lepigone Moth (Lepidoptera: Noctuidae) Take a Long-Distance Migration. Journal of Economic Entomology. 107 (3), 995-1002 (2014).
- Huang, J., et al. The Effect of Larval Diet on the Flight Capability of the Adult Moth (Athetis lepigone) (Möschler) (Lepidoptera: Noctuidae). Florida Entomologist. 105 (4), 287-294 (2023).
- Sun, X., Hu, C., Jia, H. Case study on the first immigration of fall armyworm, Spodoptera frugiperda invading into China. Journal of Integrative Agriculture. 20 (3), 664-672 (2021).
- Feng, H. Q., Wu, K. M., Cheng, D. F., Guo, Y. Y. Northward migration of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) and other moths in early summer observed with radar in northern China. Journal of Economic Entomology. 97 (6), 1874-1883 (2004).
- Ge, S. S., et al. Flight activity promotes reproductive processes in the fall armyworm, Spodoptera frugiperda. Journal of Integrative Agriculture. 20 (3), 727-735 (2021).
- Guerra, P. A., Pollack, G. S. Flight behaviour attenuates the trade-off between flight capability and reproduction in a wing polymorphic cricket. Biology Letters. 5 (2), 229-231 (2009).
- He, W., Zhao, X., Ge, S., Wu, K. Food attractants for field population monitoring of Spodoptera exigua (Hübner). Crop Protection. 145, 105616 (2021).
- He, L. M., et al. Adult nutrition affects reproduction and flight performance of the invasive fall armyworm, Spodoptera frugiperda in China. Journal of Integrative Agriculture. 20 (3), 715-726 (2021).
- Kongming, W., Yuyuan, G., Yan, W. Ovarian development of adult females of cotton bollworm and its relation to migratory behavior around Bohai Bay of China. Acta Ecologica Sinica. 22 (7), 1075-1078 (2002).
- Feng, H., Wu, X. Seasonal Migration of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) Over the Bohai Sea. Journal of Economic Entomology. 102 (1), 95-104 (2009).
- Miao, J., Guo, P., Li, H. Low Barometric Pressure Enhances Tethered-Flight Performance and Reproductive of the Oriental Armyworm, Mythimna separata (Lepidoptera: Noctuidae). Journal of Economic Entomology. 114 (2), 620-626 (2021).
- Fu, X., Zhao, X. Seasonal Pattern of Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) Migration Across the Bohai Strait in Northern China. Journal of Economic Entomology. 108 (2), 525-538 (2015).
- Rhainds, M., Kettela, E. G. Oviposition threshold for flight in an inter-reproductive migrant moth. Journal of Insect Behavior. 26 (6), 850-859 (2013).
- Showers, W. B.
- Zhang, Z., et al. Morphological differences of the reproductive system could be used to predict the optimum Grapholita molesta (Busck) control period. Scientific Reports. 7 (1), 8198 (2017).
- Zheng, D. B., Hu, G., Yang, Ovarian development status and population characteristics of Sogatella furcifera (Horváth) and Nilaparvata lugens (Stål): implications for pest forecasting. Journal of Applied Entomology. 138 (1-2), 67-77 (2014).
- Wan, G. J., Jiang, S. L. Geomagnetic field absence reduces adult body weight of a migratory insect by disrupting feeding behavior and appetite regulation. Insect Science. 28 (1), 251-260 (2021).
- Laštůvka, Z. Climate change and its possible influence on the occurrence and importance of insect pests. Plant protection science. 45, S53-S62 (2009).
- Xu, R. B., Ge, S. S. Physiological and Environmental Influences on Wingbeat Frequency of Oriental Armyworm, Mythimna separata (Lepidoptera: Noctuidae). Environmental Entomology. 52 (1), 1-8 (2022).
- Jiang, X., Cai, B. Influences of temperature and humidity synthesize on flight capacity in the moth s of Oriental armyworm, Mythimna separata(Walker). Acta Ecologica Sinica. 23 (4), 738-743 (2003).
- Zhang, L., Luo, L., Jiang, X. Starvation influences allatotropin gene expression and juvenile hormone titer in the female adult oriental armyworm, Mythimna separata. Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 68 (2), 63-70 (2008).
