Waiting
Login processing...

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

Biology

Immunofluorescente etikettering van plantenvirussen en insectenvectoreiwitten in hemipterandarmen

Published: May 14, 2021 doi: 10.3791/62605

Summary

Dit protocol voor immunofluorescente etikettering van zowel plantaardige viruseiwitten als vectorinsecteneiwitten in weggesneden insectendarmen kan worden gebruikt om interacties tussen virus- en vectorinsecten, insecteneiwitfuncties en moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan virusoverdracht te bestuderen.

Abstract

De meeste plantenvirussen in de natuur worden van de ene plant op de andere overgedragen door hemipteran insecten. Een hoge bevolkingsdichtheid van de vectorinsecten die zeer efficiënt zijn in virusoverdracht speelt een sleutelrol bij virusepidemieën in velden. Het bestuderen van virus-insect vectorinteracties kan ons begrip van virusoverdracht en epidemieën verbeteren met als doel nieuwe strategieën te ontwerpen om plantenvirussen en hun vectorinsecten te beheersen. Immunofluorescentie-etikettering is op grote schaal gebruikt om interacties tussen pathogenen en gastheren te analyseren en wordt hier gebruikt in de white-backed planthopper (WBPH, Sogatella furcifera), die efficiënt het zuidelijke rijstzwart gestreepte dwergvirus (SRBSDV, genus Fijivirus, familie Reoviridae) overbrengt, om de virionen en insecteneiwitten in de midgutepitheelcellen te lokaliseren. Met behulp van laserscanning confocale microscopie bestudeerden we de morfologische kenmerken van midgut-epitheelcellen, cellulaire lokalisatie van insecteneiwitten en de colocalisatie van virionen en een insecteneiwit. Dit protocol kan worden gebruikt om virusactiviteiten bij insecten, functies van insecteneiwitten en interacties tussen virus en vectorinsect te bestuderen.

Introduction

De meeste beschreven plantenvirussen worden overgedragen door insecten uit de orde Hemiptera die bladluizen, witte vliegen, leafhoppers, planthoppers en tripsomvat 1,2. De piercing-zuigende monddelen van hemipteran-insecten doorboren het plantenweefsel voor het voeden en afscheiden van speeksel, waardoor het virus tegelijkertijd efficiënt wordt overgedragen2. Verschillende overdrachtsmechanismen van plantenvirussen door vectorinsecten zijn beschreven. Deze omvatten niet-persistent, semipersistent en persistent. Het persistente type is niet-propagatief of voortplantingsf3,4, maar voor beide typen moet het overgedragen virus door het lichaam van het insect bewegen. In de persistent-propagatieve modus infecteren en repliceren virussen aanvankelijk in de epitheelcellen van de darm van het insect, verspreiden zich vervolgens in verschillende weefsels en uiteindelijk in de speekselklieren, van waaruit ze vervolgens via het speeksel in een plant kunnen worden geïntroduceerd tijdens insectenvoeding 5,6. Persistente overgedragen virussen bewegen zich door verschillende organen en repliceren in hun insectenvectoren, wat specifieke interacties tussen virus- en vectorcomponenten in verschillende stadia vereist 7,8.

Virale eiwitten en insecteneiwitten moeten interageren om kritieke processen voor virusherkenning, infectie, replicatie of verspreiding in de vectorinsectente vergemakkelijken 9,10. Hoewel optische microscopie kan worden gebruikt om cellulaire structuren bij insecten te observeren, kan het geen virionverdeling, cellulaire lokalisatie of colocalisatie van virale eiwitten en insecteneiwitten, of de ultrastructuur van insectenweefsels en -cellen laten zien. Immunofluorescentie-etikettering werd voor het eerst uitgevoerd door Coons et al. in de fagocytische cellen van de muis door middel van het labelen van specifieke fluoresceïne-antilichamen, en nu wordt het op grote schaal gebruikt11. De immunofluorescentietechniek, ook bekend als de fluorescentie-antilichaamtechniek, is een van de vroegste immunologische etiketteringstechnieken die is ontwikkeld en is gebaseerd op de specifieke bindingsreactie tussen het antigeen en het antilichaam11,12. Het bekende antilichaam wordt eerst gelabeld met fluoresceïne, dat wordt gebruikt als een sonde om de overeenkomstige antigenen in de cellen of weefsels te detecteren13,14. Nadat het fluoresceïne-gelabelde antilichaam zich bindt aan het overeenkomstige antigeen in cellen of weefsels, zal de sonde heldere fluorescentie uitzenden wanneer bestraald met excitatiegolflengten en bekeken met een fluorescentiemicroscoop om het antigeen15 te lokaliseren.

De meeste vectorinsecten van plantenvirussen zijn hemipterans. Een hogere populatiedichtheid van vectorinsecten met een hoge transmissie-efficiëntie voor het plantenvirus kan leiden tot virusepidemieën5. Zuidelijk rijstzwart gestreept dwergvirus (SRBSDV, geslacht Fijivirus, familie Reoviridae), een van de ernstigste ziekteverwekkers van rijst, heeft zich snel verspreid over rijstteeltgebieden in Oost- en Zuidoost-Azië en veroorzaakte ernstige opbrengstverliezen sinds 201016,17. Volwassenen en nimfen van de witrugplanthopper (WBPH, Sogatella furcifera Horváth) brengen SRBSDV op rijst over op een persistent-vermeerderingsve manier met een hoge efficiëntie. Veldstudies hebben aangetoond dat uitbraken van SRBSDV-geïnduceerde rijstzwart gestreepte dwergziekte meestal samenvallen met massale langeafstandsmigratie van WBPHs, een cruciale factor in SRBSDV-epidemieën 7,8,18. Vesicle-associated membrane protein 7 (VAMP7) is een oplosbare N-ethylmaleimide-gevoelige factor attachment protein receptor (SNARE), die het transport van stoffen via vesikelfusie kan bemiddelen. VAMP7 interageert in vitro met het buitenste belangrijke capsid-eiwit van SRBSDV, wat aangeeft dat VAMP7 nauw geassocieerd kan zijn met virusoverdracht16.

In het hier gepresenteerde protocol hebben we de darm uit virulifere WBPH weggesneden als voorbeeld om SRBSDV-virionen en VAMP7 in midgut-epitheelcellen te labelen16. Als de eerste invasieplaats van het virus speelt het midgut-epitheel een vitale rol bij virusinfectie, replicatie en overdracht. Eerst hebben we de stappen beschreven om de darm te verwijderen van nimfen en volwassenen van WBPHs. Ten tweede gebruikten we specifieke fluoresceïne-gelabelde antilichamen om SRBSDV-virionen en VAMP7 in darmepitheelcellen te labelen. Vervolgens observeerden we epitheelcellen en de cellulaire locatie van de virionen en VAMP7 via een laserscannende confocale microscoop. De resultaten toonden aan dat SRBSDV-virionen en VAMP7 konden colokaliseren in het cytoplasma van de midgutepitheelcellen, wat suggereert dat de specifieke functie van VAMP7 gerelateerd kan zijn aan de verspreiding van virionen uit midgutepitheelcellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Niet-virulifere insectenkweek

  1. Verzamel WBPHs van rijstvelden en achteraan met rijstzaailingen in glazen bekers van 1 L bedekt met insectenbestendig net in een incubator bij 28 °C met 16 h licht en 8 h donker. Omdat SRBSDV niet via eieren wordt overgedragen, zijn pas uitgekomen nimfen niet virulifer.
  2. Borstel met een penseelpen insecten voorzichtig uit het bekerglas dat insecten opfokt in een nieuw bekerglas verse rijstzaailingen elke week totdat WBPH-nimfen zijn uitgekomen. Ga door met het grootbrengen van deze uitgekomen niet-virulifere nimfen tot 2- of 3-instar.
    OPMERKING: Borstel voorzichtig om te voorkomen dat WBPHs uit het bekerglas vliegen of ze beschadigen.

2. Virusverwerving en verzameling van virulifere insecten

  1. Breng niet-virulifere insecten van de glazen bekers over op verse SRBSDV-geïnfecteerde rijstplanten bedekt met een insectenbestendig net gedurende een 2 d virus-acquisitie toegangsperiode (AAP) door zich te voeden met planten. Verzamel vervolgens de insecten in glazen bekers met verse rijstzaailingen.
  2. Verzamel na 2 d de insecten uit glazen bekers met een handmatige aspirator voor dissectie en excisie van de darm.
    OPMERKING:De minimale AAP van SRBSDV is 5 min voor zowel WBPH-nimfen als volwassenen, maar de insecten moeten zich gedurende 2 d kunnen voeden met verse SRBSDV-geïnfecteerde rijstplanten om de acquisitie-efficiëntie van maximaal 80% te bereiken.

3. Reagensbereiding

  1. Los 8,5 g NaCl, 3,5 g Na 2 HPO 4·12H 2 O en 0,25 g NaH 2 PO4 op in 1 ml ddH2O om 0,01 M-oplossing van fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) te bereiden.
  2. Voeg 4 g paraformaldehyde toe aan 100 ml PBS om 4% (m/v) paraformaldehyde in PBS te bereiden.
  3. Voeg 2 ml Triton X-100 toe aan 98 ml PBS om 2% (v/v) Triton X-100 te bereiden.

4. Dissectie van volwassenen en excisie van darmen

  1. Gebruik een pipettor om 100 μL PBS op een glasplaat te plaatsen. Plaats de dia op het podium van een optische microscoop.
  2. Verzamel de SRBSDV-geïnfecteerde volwassenen uit glazen bekers met een handmatige aspirator en plaats ze in buizen van 1,5 ml. Plaats de buizen op ijs om insecten te verlammen en breng vervolgens een verlamde volwassene over in de 100 μL PBS op de glijbaan met de buik omhoog.
    OPMERKING: De insecten zijn na 5 minuten op ijs grondig verlamd.
  3. Gebruik een pincet in de ene hand om het lichaam vast te klemmen en verwijder vervolgens het hoofd met een ander pincet in de andere hand.
  4. Klem de zijkanten van de buik vast met een pincet en klem de legboor of het copulatorische orgaan van de staart vast met de andere set. Trek vervolgens het intersegmentale membraan van een buiksegment voorzichtig weg en leg langzaam de darm in de buik bloot.
  5. Ga door met het wegscheuren van het membraan en trek geleidelijk de volledige darm uit de buik. Trek voorzichtig de staart af, die verbonden is met het uiteinde van de darm, om de volledige darm te verwijderen.
    OPMERKING: Trek heel voorzichtig of de darm zal beschadigd raken.
  6. Plaats weggesneden ingewanden in een centrifugebuis van 200 μl, voeg 200 μl PBS toe aan de buis en zuig de oplossing voorzichtig los met een pipet om de ingewanden grondig te wassen.

5. Dissectie van nimfen en excisie van ingewanden

OPMERKING: Nimflichamen zijn kwetsbaarder dan volwassen lichamen en de darm wordt gemakkelijk beschadigd wanneer deze uit de staart wordt getrokken. Daarom is de meest betrouwbare methode om de nimfdarm te verwijderen door uit het hoofd te trekken.

  1. Gebruik een pipettor om 100 μL PBS op een glasplaat te plaatsen. Plaats de dia op het podium van een optische microscoop.
  2. Verzamel de SRBSDV-geïnfecteerde nimfen uit glazen bekers met een handmatige aspirator en plaats ze in buizen van 1,5 ml. Plaats de buizen op ijs om insecten te verlammen. Breng vervolgens een verlamde nimf over in de 100 μL buffer op de glijbaan met de buik naar boven gericht.
  3. Gebruik een pincet om de staart van de nimf los te maken. Klem vervolgens het insectenlichaam om voorzichtig te fixeren en gebruik de andere set om het hoofd te klemmen. Trek het hoofd voorzichtig weg van het lichaam terwijl je nog steeds zijn aanhechting aan de darm behoudt, zodat het hoofd loskomt van het lichaam, maar de darm nog steeds vastzit aan de thorax en de buik.
    OPMERKING: Nadat het hoofd is losgemaakt, zal het corpus adiposum van de nimf naar buiten stromen, waardoor de PBS troebel wordt. Verwijder de troebele PBS-oplossing en vervang met 100 μL verse PBS.
  4. Met het pincet nog steeds klemmend op het lichaam, gebruik je de andere set om het hoofd voorzichtig te bewegen en trek je geleidelijk de darm eruit.
  5. Maak de darm voorzichtig los van het hoofd met een pincet en verkrijg uiteindelijk een intacte darm zonder het lichaam van de planthopper te beschadigen.
  6. Plaats weggesneden ingewanden in een centrifugebuis van 200 μl, voeg 200 μl PBS toe aan de buis en zuig de oplossing voorzichtig los met een pipet om de ingewanden grondig te wassen.
    OPMERKING: De weggesneden ingewanden moeten goed worden gereinigd met PBS om eventuele vervuilende vetlichamen uit de buikholte te verwijderen; Ze kunnen het kleuringsprotocol verstoren.

6. Etiketteringsprotocollen voor SRBSDV-virionen en een insecteneiwit

  1. Bereid de antilichamen en het montagemedium voor die bij deze test worden gebruikt. Antilichamen zijn anti-SRBSDV-antilichamen gelabeld met Dylight 549 (rood) tegen SRBSDV-virionen 18, anti-VAMP7-antilichaam gelabeld met Dylight 488 (groen) tegen het insecteneiwit VAMP716,19, Dylight 633 falloidine (blauw) en montagemedium met 4,6-diamidino-2-fenylindool (DAPI, blauw).
  2. Plaats de vers uitgesneden en PBS-gewassen WBPH-darmen onmiddellijk in 100 μL 4% (m/v) paraformaldehyde in een centrifugebuis van 200 μL en houd deze 2 uur op kamertemperatuur.
    OPMERKING: De vers weggesneden WBPH-darmen mogen niet voor een langere duur in PBS worden gedrenkt, anders worden de epitheelcellen beschadigd.
  3. Verwijder 4% (m/v) paraformaldehyde met een pipettor en voeg vervolgens 200 μL PBS toe aan de 200 μL centrifugebuis. Verwijder PBS na 10 minuten met een pipettor om paraformaldehyde te verwijderen.
  4. Herhaal deze PBS-wasstap twee keer.
  5. Verwijder de PBS en voeg 200 μL niet-ionisch wasmiddel Triton X-100 (2%, v/v) toe. Permeabiliseer de monsters in het niet-ionische wasmiddel gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur.
  6. Verwijder 2% (v/v) Triton X-100 met een pipettor en was vervolgens het resterende wasmiddel weg met drie wasbeurten van 10 minuten met 200 μL PBS (zie stappen 6.3 en 6.4).
  7. Verdun anti-SRBSDV-antilichaam gelabeld door Dylight 549 (rood) en anti-VAMP7-antilichaam gelabeld door Dylight 488 (groen) 1:50 met 50 μL bull serum albumine (3%, m/v).
  8. Voeg de verdunde antilichamen toe aan de buis en incubeer de monsters gedurende een nacht bij 4 °C.
  9. Verwijder het antilichaamverdunningsmiddel met een pipettor en spoel vervolgens het resterende antilichaamverdunningsmiddel weg met drie wasbeurten van 10 minuten met 200 μL PBS.
  10. Verdun 1 μL Dylight 633 falloidine met 50 μL PBS.
  11. Voeg 50 μL verdund falloidine toe aan de buis en incuber de monsters gedurende 2 uur bij kamertemperatuur.
  12. Verwijder het falloidineverdunningsmiddel met een pipettor en spoel vervolgens de resterende falloidine weg met drie wasbeurten van 10 minuten met 200 μL PBS.
    OPMERKING: Grondige wasbeurten zijn van cruciaal belang om de achtergrond en niet-specifieke binding te verminderen.
  13. Plaats een druppel montagemedium met DAPI op een microscoopglaasje en breng de ingewanden over op het medium.
    OPMERKING: Vouw elke darm voorzichtig uit met een pincet en vermijd het creëren van bubbels. Er zijn ongeveer 15 ingewanden per dia.
  14. Plaats voorzichtig een afdekglas over de monsters zonder bubbels te creëren.
    OPMERKING: De dia moet in het donker op 4 °C worden gehouden om fluorescentie-doven te voorkomen voordat deze wordt waargenomen met een confocale microscoop die een laser scant.
  15. Bekijk alle monsters met een laser scanning confocale microscoop. Leg de beelden vast met blauw licht en sla de bestanden op een computer op.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figuur 1 illustreert alle stappen in dit protocol: insectenkweek, virusverwerving, excisie van de darm, immunofluorescente etikettering en het maken van de dia.

Weggesneden WBPH-darmen van volwassenen werden gefixeerd in 4% (m/v) paraformaldehyde, gepermeabiliseerd met 2% (v/v) Triton X-100 en vervolgens geïncubeerd met Dylight 633 falloidine10,18. De laserscanning confocale micrograaf in figuur 2 toont de drie delen van de weggesneden darm na etikettering met falloidine, en dat zijn respectievelijk het foregut, het midgut en het achterbeen. Van deze drie delen is het midgut de initiële infectieplaats van SRBSDV. De monolaagse epitheelcelstructuur van de darm vergemakkelijkt de studie van de cellulaire lokalisatie van insecteneiwitten en colocalisatie van virus- en insecteneiwitten.

We hebben ook WBPH-darmen weggesneden en geïncubeerd met Dylight 488 (groen) gelabeld anti-VAMP7-antilichaam en SRBSDV-virionen met Dylight 549 (rood) gelabeld anti-SRBSDV-antilichaam, respectievelijk17,18,19. Figuur 3 toont VAMP7 in het cytoplasma van WBPH midgut epitheelcellen. VAMP7- en SRBSDV-virionen blijken te colokaliseren in het cytoplasma met een laserscannende confocale microscoop, wat suggereert dat VAMP7 een rol kan spelen bij virusoverdracht in vivo.

Figure 1
Figuur 1: Overzicht van stappen in het kweken van insecten, het verwijderen van ingewanden en het labelen van eiwitten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: Morfologie van WBPH-darm. Fluorescentie van Dylight 633 falloidine (blauw, labeling actine) werd bekeken met een laser scanning confocale microscoop. Schaalbalk, 200 μm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: Fluorescentielabeling van SRBSDV-virionen en VAMP7 in WBPH midgut-epitheelcellen bekeken met een laserscannende confocale microscoop. Darmen werden geïncubeerd met anti-SRBSDV-antilichaam gelabeld met Dylight 549 (rood) en anti-VAMP7-antilichaam gelabeld met Dylight 488 (groen). Schaalbalk, 20 μm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Voor de beste resultaten moeten een paar belangrijke punten worden overwogen. Ten eerste is een hoge verhouding van virulifere insecten onder de totale populatie noodzakelijk. Hoewel de minimale AAP voor SRBSDV door WBPH-nimfen en volwassenen 5 min17 is, moeten de insecten zich gedurende 2 d kunnen voeden met verse SRBSDV-geïnfecteerde rijstplanten om een acquisitie-efficiëntie van maximaal 80% te bereiken. Omdat de SRBSDV-virionen in 80% van de midguts18 kunnen worden gedetecteerd, hebben we de virulifere insecten op 2 d na een 2 d AAP in dit protocol weggesneden en gelabeld. Ten tweede zijn de ingewanden van volwassenen en nimfen verbonden met de speekselklieren in het hoofd en met de legboor of het copulatorische orgaan in de staart. Zo kan de darm voorzichtig worden weggesneden door middel van trekken aan de kop of de staart. De technicus moet echter een geschikte methode kiezen om te trekken op basis van de grootte van het insect. De volwassen darm kan in één intact stuk van de staart worden getrokken nadat de kop is verwijderd, terwijl de darm van de meer fragiele nimf gemakkelijk wordt gebroken wanneer deze uit de staart wordt getrokken20. Betrouwbaarder is dat de nimfdarm kan worden verwijderd door voorzichtig aan het hoofd te trekken nadat de darm van zijn staart is losgemaakt. Met behulp van deze dissectie / excisiemethoden kunnen we snel intacte darmen verkrijgen en de oorspronkelijke ultrastructuur van de darmepitheelcellen behouden. Bovendien worden andere organen en de buitenste lichaamsschil van planthoppers niet vernietigd, waardoor de integriteit van andere weefsels en organen zoals speekselklieren en hemolymfe behouden blijft om virusactiviteiten en interacties te onderzoeken21.

Hoewel immunofluorescentie-etikettering veel wordt gebruikt, kunnen sterke fluorescerende signalen moeilijk te verkrijgen zijn zonder de juiste etiketteringsprotocollen, wat resulteert in de kostbare verspilling van experimentele materialen en tijd22,23. Voor het etiketteren moeten de weggesneden ingewanden goed worden gereinigd met PBS om vervuilende vetlichamen uit de buikholte uit te sluiten. De vervuilende vetlichamen kunnen voorkomen dat antilichamen de cel binnendringen en het gezichtsveld onduidelijk maken wanneer ze worden waargenomen met een laserscannende confocale microscoop. Na deze reiniging moeten de ingewanden onmiddellijk worden gefixeerd om de celstructuur te behouden. Zorg ervoor dat de permeabilisatiebehandelingstijd niet te lang is om antigeenoverloop te voorkomen. Bovendien moeten gepermeabiliseerde ingewanden na incubatie grondig worden gereinigd met luciferine-geconjugeerde antilichamen om de achtergrond en niet-specifieke binding te verminderen. Voordat het dekglas wordt ingedrukt, vouwt u elke darm voorzichtig open met een pincet en probeert u bubbels te vermijden. Wanneer de dia klaar is, moet deze worden bewaard bij 4 °C zonder licht om fluorescentie-doven te voorkomen voordat deze wordt waargenomen met een laserscannende confocale microscoop24,25.

Virusoverdracht door de insectenvector is een cruciale stap in de epidemiologie van veel plantenvirusziekten. Het verstoren van deze overdracht is dus een effectieve strategie tegen virusziekten7,8, dus het ophelderen van het overdrachtsmechanisme van deze virussen is van groot theoretisch en praktisch belang. Immunofluorescentie is dus zeer nuttig voor het lokaliseren van persistent overgedragen plantenvirussen en het bestuderen van de functie van hun eiwitten in vivo om de verschillende stappen in virusoverdracht te begrijpen. In de afgelopen jaren zijn immunofluorescentie en laserscanning confocale microscopie cruciale hulpmiddelen geweest die verantwoordelijk zijn voor doorbraken in het begrijpen van virusinteracties in vectorcellen en weefsels tijdens de overdracht van plantenvirussen. Met behulp van het huidige protocol waren we in staat om SRBSDV-virionen en VAMP7 te lokaliseren in de epitheelcellen van midguts van volwassenen en nimfen en eventuele colocalisatie te bepalen. Phalloidin werd gebruikt om actine te labelen voor het bekijken van de omtrek van het midgut-epitheelcelmembraan en DAPI werd gebruikt om de kern te labelen. De structuren van de WBPH-darm en midgut-epitheelcellen zijn verschillend wanneer ze worden bekeken met laserscanning confocale microscopie. Dit protocol is een betrouwbare methode om de anatomie van het spijsverteringskanaal van insecten te bekijken, virionen, andere pathogenen en insecteneiwitten te lokaliseren en pathogene activiteiten in insecten, insecteneiwitfuncties en interacties tussen pathogenen en insecteneiwitten te bestuderen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Natural Science Foundation of China (31630058 aan X.W. en 31772134 aan W.L.).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3% Bull serum albumin (BSA) Coolaber SL1331 Dilute antibodies
Cover glass Solarbio YA0771-18*18mm For slide making
Dissecting microscope Beitja XTL-7045B1 For insect dissection
Laser scanning confocal microscope Zeiss Zeiss LSM880 Observe fluorescence signal
Microscope slides Solarbio ZBP-7105 For slide making
Mounting medium with 4'6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) Abcam AB104139 Label cell necleus
Paraformaldehyde Sigma 158127 For tissues fixation
Phalloidin  Invitrogen A22284 Label actin of midgut epithiels
Triton X-100 Amresco 0290C484 For tissues permeation
Tweezers (5-SA) AsOne 6-7905-40 For insect dissection

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nault, L. R. Arthropod transmission of plant viruses: a new synthesis. Annals of the Entomological Society of America. 90 (5), 521-541 (1997).
  2. Mitchell, P. L. Heteroptera as vectors of plant pathogens. Neotropical Entomology. 88 (3), 519-545 (2004).
  3. Gautam, S., et al. Virus-virus interactions in a plant host and in a hemipteran vector: Implications for vector fitness and virus epidemics. Virus Research. 286, 198069 (2020).
  4. Ghanim, M. A review of the mechanisms and components that determine the transmission efficiency of Tomato yellow leaf curl virus (Geminiviridae; Begomovirus) by its whitefly vector. Virus Research. 186, 47-54 (2014).
  5. Hogenhout, S. A., et al. Insect vector interactions with persistently transmitted viruses. Annual Review of Phytopathology. 46, 327-359 (2008).
  6. Whitfield, A. E., Falk, B. W., Rotenberg, D. Insect vector-mediated transmission of plant viruses. Virology. 479, 278-289 (2015).
  7. Wu, N., Zhang, L., Ren, Y., Wang, X. Rice black-streaked dwarf virus: from multiparty interactions among plant-virus-vector to intermittent epidemics. Molecular Plant Pathology. 21, 1007-1019 (2020).
  8. Zhang, L., Wu, N., Ren, Y., Wang, X. Insights into insect vector transmission and epidemiology of plant-infecting fijiviruses. Frontiers in Microbiology. 12, 628262 (2021).
  9. Liu, W., Hajano, J. U., Wang, X. New insights on the transmission mechanism of tenuiviruses by their vector insects. Current Opinion in Virology. 33, 13-17 (2018).
  10. Qin, F., et al. Invasion of midgut epithelial cells by a persistently transmitted virus is mediated by sugar transporter in its insect vector. PLOS Pathogens. 14, 1007201 (2018).
  11. Coons, A. H., Creech, H. J., Jones, R. N., Berliner, E. The demonstration of pneumococcal antigen in tissues by the use of fluorescent antibody. Journal of Immunology. 45, 159-170 (1942).
  12. Barnard, G. The development of fluorescence immunoassays. Progress in Clinical and Biological Research. 285, 15-37 (1988).
  13. Wang, W., et al. The c-Jun N-terminal kinase pathway of a vector insect is activated by virus capsid protein and promotes viral replication. eLife. 6, 26591 (2017).
  14. Huo, Y., et al. Insect tissue-specific vitellogenin facilitates transmission of plant virus. PLoS Pathogens. 14 (2), 1006909 (2018).
  15. Zhang, Y., et al. TurboID-Based proximity labeling for in planta identification of protein-protein interaction networks. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e60728 (2020).
  16. Than, W., Qin, F. L., Liu, W. W., Wang, X. Analysis of Sogatella furcifera proteome that interact with P10 protein of southern rice black-streaked dwarf virus. Scientific Reports. 6, 32445 (2016).
  17. Pu, L., et al. Transmission characteristics of Southern rice black-streaked dwarf virus by rice planthoppers. Crop Protection. 41, 71-76 (2012).
  18. Jia, D., Chen, H., Mao, Q., Liu, Q., Wei, T. Restriction of viral dissemination from the midgut determines incompetence of small brown planthopper as a vector of southern rice black-streaked dwarf virus. Virus Research. 167, 404-408 (2012).
  19. Zhang, X., Zhang, L., Liu, W., Li, L., Wang, X. Preparation and application of the antibodies of Sogatella furcifera VAMP7 and Vti1a proteins in expressed in Escherichia coli. Plant Protection. 47, 55-60 (2021).
  20. Ammar, E. D. Internal morphology and ultrastructure of leafhoppers and planthoppers. Nault, L. R., Rodriquez, J. G. , Wiley. New York. 1 (1985).
  21. Tsai, J., Perrier, J. L. Morphology of the digestive and reproductive systems of Dalbulus maidis and Graminella nigrifrons (Homoptera: Cicadellidae). Fla Entomology. 79, 563 (1996).
  22. Wei, T., Li, Y. Rice reoviruses in insect vectors. Annual Review of Phytopathology. 54, 99-120 (2016).
  23. Kruse, A., et al. Combining'omics and microscopy to visualize interactions between the Asian citrus psyllid vector and the Huanglongbing pathogen Candidatus Liberibacter asiaticus in the insect gut. PLoS ONE. 12, 0179531 (2017).
  24. Koga, R., Tsuchida, T., Fukatsu, T. Quenching autofluorescence of insect tissues for in situ detection of endosymbionts. Applied Entomology and Zoology. 44, 281-291 (2009).
  25. King, R. S., Newmark, P. A. In situ hybridization protocol for enhanced detection of gene expression in the planarian Schmidtea mediterranea. BMC Developmental Biology. 13, 8 (2013).

Tags

Biologie Nummer 171
Immunofluorescente etikettering van plantenvirussen en insectenvectoreiwitten in hemipterandarmen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, L., Liu, W., Wang, X.More

Zhang, L., Liu, W., Wang, X. Immunofluorescent Labeling of Plant Virus and Insect Vector Proteins in Hemipteran Guts. J. Vis. Exp. (171), e62605, doi:10.3791/62605 (2021).

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