Summary
여기에서는 온대 지역의 자연 조건에서 콜로라도 감자 딱정벌레의 동면을 연구하는 방법과 겨울에 딱정벌레를 수집하는 기술을 제시합니다. 이 방법을 사용하면 동면의 모든 단계에서 다양한 분석을 위해 원하는 수의 월동 개체를 얻을 수 있습니다.
Abstract
온대 지역의 감자 Solanum tuberosum L.의 주요 해충 중 하나는 곤충 콜로라도 감자 딱정벌레 (CPB)입니다. CPB의 면역과 질병에 대한 대부분의 연구는 적극적인 섭식 단계에서 수행됩니다. 그럼에도 불구하고 휴식 단계에 대한 연구는 적지만 이 딱정벌레는 생애 주기의 대부분을 겨울 휴면(동면) 상태에서 보냅니다. 이 연구에서는 자연 조건에서 CPB 동면을 조사하는 방법을 개발하고 테스트하여 겨울에 충분한 수의 개체를 수집할 수 있는 기회를 제공했습니다. 이 논문에서는 CPB 생존율을 평가하고 동면의 여러 단계에서 감염원을 확인했습니다. CPB 사망률은 동면 기간 동안 증가하여 4-5월에 최대치에 도달했습니다. 곤충병원성 곰팡이(Beauveria, Isaria, Lecanicillium)와 박테리아 Bacillus, Sphingobacterium, Peribacillus, Pseudomonas 및 Serratia 를 죽은 곤충에서 분리했습니다. 전체 동면 기간 동안 딱정벌레의 생존율은 61%였습니다. 얼거나 건조된 딱정벌레는 발견되지 않았으며, 이는 제시된 방법의 성공을 나타냅니다.
Introduction
콜로라도 감자 딱정벌레 Leptinotarsa decemlineata Say (CPB)는 Solanaceae 식물의 중요한 해충으로, 주로 감자 Solanum tuberosum L입니다. 이 종의 지리적 범위는 1,600만km2 이상이며 지속적으로 확장되고있다.1. CPB는 겨울철 휴지기가 있으며 온대 지역에서는 동면이 필수입니다. 일시정지는 짧은 날의 광주기에 의해 유도되고 온도1에 의해 조절됩니다. 이 딱정벌레는 성충 단계에서 토양에 굴을 파고 겨울을 납니다. 위도가 증가함에 따라 최대 절전 기간이 길어집니다. 온대 지역, 특히 그 범위의 북부 영토에서 월동은 8 월 -9 월부터 5 월 -6 월까지 최대 9 개월 동안 지속됩니다 (Noskov et al., personal observations). 이 기간 동안 CPB는 온대 지역의 다른 곤충과 마찬가지로 불리한 겨울 조건에 노출되어 추위에 대한 내성을 높여야 합니다. 동시에 딱정벌레가 토양과 접촉하면 다양한 기회 및 병원성 미생물에 의한 감염 위험이 증가합니다2. 따라서 이 딱정벌레는 겨울잠을 자는 동안 일정 수준의 면역 체계 활동을 유지해야 하며, 이는 또한 에너지 비용이 많이 듭니다. 그럼에도 불구하고, 곤충이 감염에서 살아남는다 하더라도, 이 질병은 내한성을 감소시킬 수 있다3. 낮은 온도가 CPB의 겨울 사망률의 유일한 이유는 아니라는 점에 유의해야 합니다. 산소 부족도 중요한 역할을 하며, 일부 조건에서는 겨울철 사망률의 주요 요인이 될 수 있다 4,5.
CPB의 겨울철 자연 사망률은 매우 높을 수 있으며, 점토양토 토양에서 100%에 도달할 수 있는 것으로 알려져 있다6. 따라서 월동은 CPB 수명 주기에서 가장 중요한 기간 중 하나입니다. 그럼에도 불구하고 자연 조건에서 CPB 동면의 생리학, 면역 체계 활동, 생존 및 기타 매개변수에 대한 데이터는 여전히 제한적입니다. CPB 성인의 일시적 휴지기 및 냉기 쇼크에 대한 반응으로 유전자 발현 및 다양한 생리학적 매개변수에 대한 연구가있습니다 7,8,9,10,11,12; 그러나 이러한 분석은 주로 온도, 습도 및 토착 병원균 부하의 자연적인 변동 없이 실험실 조건에서 일시정지 또는 저온 스트레스를 유도하여 수행되었습니다. 그럼에도 불구하고 자연 조건에서 토양에서 굴착하여 수집 한이 딱정벌레의 생리학에 대한 연구는 중요합니다. 1970년대-1980년대에 자연 조건 하에서 월동하는 CPB의 다양한 측면이 활발히 연구되었다 13,14,15,16,17,18. 반면에, 이 연구들은 겨울철에 토양에서 CPB를 굴착하는 것을 포함하지 않았다. 또한, CPB의 제어된 동면을 위한 기술 및 케이지에 대한 설명은 상세히 제공되지 않는다. 따라서 자연 환경에서 월동하는 CPB의 생리학에 대한 연구가 필요하다19.
이 연구의 목적은 자연 조건에서 CPB 성인의 통제된 동면 방법을 개발하고 테스트하는 것이었습니다. 제안된 방법은 대륙성 기후의 현장 조건 하에서 동면 중에 미생물학적, 면역학적 및 기타 분석을 위해 원하는 수의 CPB 개체를 얻을 수 있습니다. 이 방법은 눈 아래 토양에서 월동하는 다른 곤충 종에 적용하고 적용 할 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. 동면을 위한 감금소의 묘사
참고: 실험의 목적에 따라 케이지 수가 달라집니다. 샘플링 날짜당 최소 3개의 케이지를 사용하십시오. 출현 할 딱정벌레의 수를 추정하려면 봄까지 토양에서 꺼내지 않을 최소 3 개의 추가 케이지를 준비하십시오.
- 크기가 25 × 25 × 40cm(L × W × H)인 단단한 나무 프레임으로 만든 케이지를 사용하십시오.
- 케이지 프레임을 만들려면 두께가 2cm, 너비가 4cm 이상인 나무 칸막이를 사용하십시오.
- 개구부 크기가 5mm에서 3mm 이하인 스테인리스 스틸 메쉬로 케이지 내부를 덮×. 나무 스테이플러를 사용하여 메쉬를 고정하십시오.
- 스테이플러로 스테인리스 스틸 메쉬를 바닥 바깥쪽에 고정합니다.
- 케이지 내부에 밀도가 60g/m2인 검은색 합성 지오텍스타일을 깔아줍니다.
알림: 지오텍스타일은 딱정벌레의 탈출을 방지하는 추가 장벽 역할을 합니다. 활발하게 움직이는 곤충병원균 및 기생충과 관련된 실험에는 사용하지 마십시오. - 약 60cm 높이의 합성 반투명 통기성 천 튜브를 케이지 상단에 단단히 부착합니다.
- 두 개의 강한 로프를 케이지 바닥에 교차시키고 고정하여 필요할 때 토양에서 빼냅니다.
2. 감금소의 임명
- 흙에 40cm 깊이의 구멍을 파고 그 안에 케이지를 놓습니다.
- 구멍에 마른 풀이나 건초를 놓습니다.
- 건초나 마른 풀이 케이지의 벽과 토양 사이에 있도록 케이지를 내부에 놓습니다.
- 곤충이 모이는 감자밭의 흙으로 새장을 채웁니다.
- 방수 온도 및 습도 데이터 로거를 필요한 깊이의 케이지에 설치합니다.
알림: 모든 제조업체의 데이터 로거를 사용할 수 있으며 저온에서 작동할 수 있어야 합니다. - 딱정벌레가 도입되기 3-4주 전에 각 케이지 안에 감자 묘목을 심고 적당히 물을 줍니다.
- 케이지 외부에 설치된 재료 막대에 합성 섬유 튜브를 수직으로 고정합니다.
3. 월동 전 곤충 사육
- 감자 식물의 끝자락에 있는 무농약 감자 밭에서 성인 딱정벌레를 수동으로 수집합니다.
알림: 성충 딱정벌레는 유충과 상당히 다르며 줄무늬 딱지날개가 특징인 반면 유충은 빨간색입니다. - 채집한 딱정벌레를 새장에 넣기 전에 곤충에게 먹이를 줄 감자 꼭지가 들어 있는 15-20L 플라스틱 양동이(양동이당 최대 200마리)에 보관하십시오.
- 통기성이 좋은 천으로 양동이를 덮으십시오.
알림: 곤충을 양동이에 12시간 이상 보관하지 마십시오. 양동이 바닥에 딱정벌레가 쌓이는 것을 방지하기 위해 충분히 큰 감자 꼭지를 사용하십시오. - 합성 섬유 메쉬로 덮인 감자 식물에 200마리 이상의 CPB 개체를 놓지 마십시오.
- 감자 꼭지를 다 먹었을 때 물이 담긴 플라스틱 병에 담긴 신선한 감자 꼭지를 넣고 그 후에 매일 감자 꼭지를 교체하십시오.
알림: 항아리에 줄기를 고정하려면 면봉과 파라필름을 사용하십시오. 딱정벌레를 제거할 때 오래된 줄기를 주의 깊게 확인하십시오. - 모든 딱정벌레가 겨울을 나기 위해 토양에 굴을 파고 나면 막대기에서 합성 섬유 튜브를 풀고 천을 눕힙니다.
4. 겨울철 곤충 채집
- 케이지 표면 위의 눈을 제거하십시오.
- 강한 삽으로 양쪽의 케이지를 풉니다.
- 로프를 사용하여 케이지를 흙에서 빼냅니다.
- 케이지를 실험실로 가져옵니다.
참고: 실험의 목적에 따라 동면 딱정벌레는 분석 전에 비활성화해야 할 수도 있습니다. 이 경우 딱정벌레를 토양에서 격리하는 동안 실험실의 온도는 ~ 2-5 °C 여야합니다. - 상자에서 흙을 조금씩 제거하고 큰 흙 조각을 조심스럽게 부수고 핀셋을 사용하여 딱정벌레를 분리하십시오.
- 살아있는 딱정벌레와 시체를 분리하십시오. 살아있는 건강한 딱정벌레는 주변에 조밀한 토양을 만들어 공기 구멍(소위 요람)을 형성하므로 토양에서 쉽게 분리됩니다. 곰팡이에 의해 죽은 딱정벌레는 미라가 되거나 표면에 눈에 띄는 균사체가 있습니다. 세균으로 분해되는 곤충은 어둡습니다.
- 체로 토양을 체로 쳐서 모든 딱정벌레가 격리되고 손상되지 않았는지 확인하십시오.
- 진균 감염 또는 박테리아 분해 증상이 있는 시체를 개별 멸균 15mL 원심분리 튜브에 넣어 향후 식별을 위해 보관합니다.
- 살아있는 딱정벌레는 0-2 °C의 온도에서 0-2 °C의 냉장고에 보관하여 축축한 면봉이 들어 있는 밀폐된 환기 용기에 분석할 때까지 보관합니다.
5. 장기 및 조직 샘플의 준비
- 혈림프를 채취하려면 인슐린 바늘을 사용하여 딱지날개 아래 복부 측면에 구멍을 뚫습니다.
알림: 월동 중에는 혈림프의 양이 현저히 감소하여 이 액체를 수집하기가 어렵습니다. - 장을 분리하려면 헤드 캡슐을 잘라내고 인산염 완충액이 있는 페트리 접시에 모든 내용물을 짜내고 장을 분리하고 지방과 말피기 혈관을 정화합니다.
- 앞창자, 중창자, 뒷창자와 같은 장의 원하는 부분을 분리합니다.
- 지방체를 분리하려면 장을 분리한 후 다른 조직과 분리하십시오.
참고: 분리된 조직은 항산화 및 해독 효소의 활성 측정(예: 보충 그림 1), 면역 신호 전달 경로 유전자의 조절 분석(예: 보충 그림 2) 또는 곤충 장 내용물의 메타바코딩 등에 사용할 수 있습니다.
6. 시체에서 미생물의 분리
- 시체에서 곤충병원성 곰팡이를 분리하려면 미라가 된 곤충을 멸균 습도 챔버에 넣습니다.
- 0.4% 젖산이 있는 Sabouraud 포도당 한천에 도금하기 위해 딱정벌레의 내부 내용물에서 공중 분생포자(사용 가능한 경우) 또는 경화증을 사용하십시오.
알림: 균사체와 분생포자가 있는 딱정벌레를 즉시 도금하십시오(습도 챔버에 두지 않고). - 박테리아 분해 증상이 있는 시체에서 박테리아를 분리합니다.
- 딱정벌레의 머리를 자르고 내부 내용물을 짜낸 다음 박테리아 배지(Luria-Bertani 한천, 엔도 한천 및 담즙 에스큘린 한천)에 대한 후속 플레이팅을 위해 튜브에 모읍니다.
알림: 현미경 및 분자 방법을 사용하여 병원체의 속과 종을 식별합니다. 필요한 경우 다른 기생충의 존재에 대한 분석을 수행 할 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
월동 CPB에 대한 아래 결과는 토양 온도, 생존 및 감염을 보여줍니다.
토양 온도 역학.
11월 말부터 4월 초까지 30cm 깊이의 케이지에서 영하의 온도가 기록되었습니다(그림 1). 이 기간의 평균 기온은 영하 3.3°C± 0.1°C(평균 ± 표준 오차)였습니다. 최저 기온은 2월 중순의 영하 7.9°C였다.
월동 CPB의 생존.
곤충의 사망률은 겨울잠을 자는 동안 나타났으며 출현하기 전 봄에 최대치에 도달했습니다. 딱정벌레의 초기 수는 2000 마리였으며 그 중 1470 마리가 5 월 말까지 생존했습니다. 겨울잠을 자는 동안 딱정벌레의 생존율은 61%였다(그림 2).
월동 CPB의 감염.
죽은 딱정벌레 530마리를 분석한 결과, 동면 기간 동안 53%는 세균 분해 증상을 보였고, 25%는 곰팡이 감염 증상을 보였다(그림 3). Beauveria 는 곤충병원성 곰팡이의 고립된 배양 중에서 지배적(45개의 분리물)을 차지했습니다. 메타리지움(Metarhizium), 동충하초 (=Isaria), 레카니실리움(Lecanicillium )은 훨씬 덜 흔했다(각각 두 개의 분리물). 세균 분해 증상이 있는 사체로부터 분리한 세균(n=30) 중에서, 바실러스(Bacillus), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 페리바실러스(Peribacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 세라티아(Serratia), 라넬라(Rahnella ) 및 글루타미치박터(Glutamicibacter) 속에 속하는 종들이 확인되었다(보충표 1).
그림 1: 토양 온도 역학. 수심 30cm에 설치된 방수 온도 데이터 로거로 측정한 토양 온도 역학. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 겨울잠을 자는 콜로라도 감자 딱정벌레의 생존 기간. 새장을 파내고 11월, 1월, 4월, 5월에 살아남은 딱정벌레와 죽은 딱정벌레를 세었습니다. 막대는 살아남은 딱정벌레의 수를 나타냅니다. 수염은 표준 오차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 월동하는 콜로라도 감자 딱정벌레 사체의 감염. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
보충 자료: 아래 보충 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
보충 그림 1. 동면 중 CPB의 중장에서 비특이적 에스테라아제의 활성. 수염은 표준 오차를 나타냅니다. 글자가 다르면 시점 간에 유의한 차이가 있음을 나타냅니다(Dunn의 검정, P < 0.05).
보충 그림 2: 동면 중 CPB의 장과 지방체에서 전사 인자 NFkB(IMD 경로)의 발현 변화. 데이터는 8월 시점을 기준으로 접기 변경으로 표시됩니다. Rp4, Rp18 및 Arf19를 참조 유전자로 사용하였다. 수염은 표준 오차를 나타냅니다.
보충 표 1: 동면 중 죽은 CPB에서 분리된 박테리아의 16S rRNA(~800bp) 유전자 서열의 추정 식별.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
이 연구는 CPB의 월동을 연구하기 위해 제안된 방법을 통해 다양한 동면 기간에 충분한 수의 곤충을 얻을 수 있음을 보여줍니다. 제시된 기술의 성공 여부는 몇 가지 독립적인 요인에 달려 있으며 그 중 가장 중요한 것은 기상 조건입니다. 춥고 눈이 내리지 않는 겨울에는 토양이 케이지 전체 깊이까지 얼어 붙을 수 있습니다. 이 경우 모든 딱정벌레의 사망 위험은 크게 증가합니다18. 딱정벌레의 생존은 많은 요인의 조합에 달려 있으며, 이는6년마다 크게 다를 수 있습니다.
실험에서 겨울철 케이지 내부의 토양 온도는 영하 7.9°C 이하로 떨어지지 않았습니다. 25cm 이상의 깊이에서는 얼음이 관찰되지 않았으며, 가장 큰 냉각 기간(1월-2월) 동안에도 토양은 느슨한 상태로 남아 있었습니다. 대부분의 딱정벌레는 30-40cm 깊이의 각 케이지의 하부에 축적되었습니다. 딱정벌레는 새장의 깊이가 더 깊어지면서 더 깊이 굴을 파고 들어갔을 수도 있습니다. 반면에 케이지의 깊이를 늘리면 무게가 증가하여 특히 겨울에 토양에서 케이지를 추출하기가 어려워집니다. 더욱이, 연구 중인 지역의 감자밭에서 관찰한 바에 따르면, CPB는 월동을 위해 35cm 이상 깊이 굴을 파지 않습니다. 이 발견은 딱정벌레가 극복 할 수없는 30-35cm 깊이의 점토 토양층으로 설명 할 수 있습니다. 우리의 실험에서는 30cm 수평선 위쪽의 모래 양토 토양이 사용되었습니다. 이것이 아마도 딱정벌레가 자연 조건보다 더 깊이 굴을 파고 들어갈 수 있었던 이유일 것입니다. CPB가 동면하는 깊이는 일반적으로 10-25cm(참조 1)이지만 지역에 따라 다를 수 있습니다. 예를 들어, 미국 북동부 (뉴저지)에서는 대부분의 딱정벌레가 10-13cm 깊이에서 동면합니다 (참조 13). 딱정벌레의 비슷한 월동 깊이(≤15cm)는 미국 위스콘신에서도 기록되었다18. 남부 우랄 산맥 (러시아)에서 CPB가 월동을 위해 굴을 파는 깊이는 5-30cm 범위입니다 (참조 20). 곤충의 생존율이 월동 깊이의 증가와 항상 양의 상관관계가 있는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다1. 실제로, 에스토니아의 현장 월동 실험에서 CPB의 생존율은 50cm 깊이보다 30cm 깊이에서 더 높은 것으로 나타났습니다. 그 저자들은 이 발견이 산소 부족 때문일 수 있다고 제안한다. 미국 위스콘신의 현장 실험에서도 비슷한 데이터가 얻어졌다18 : 월동 CPB의 가장 높은 생존율 (51.5 %)은 15-25cm 깊이에서 기록되었습니다. 동시에18, 딱정벌레의 100 % 사망률은 25-35cm의 깊이에서 기록되었습니다. 우리는 생존 딱정벌레의 비율이 높고 토양 동결이 케이지의 전체 깊이로 확장되지 않았기 때문에 온대 지역에서 실험에 40cm 깊이로 충분하다고 생각합니다. 눈 덮개의 존재는 토양의 냉각을 줄이는 데 기여합니다. 필요한 경우 케이지 표면 위의 눈 덮개 두께를 조정할 수 있습니다.
프로토콜의 또 다른 핵심 포인트는 저장된 영양소의 양이 적기 때문에 월동에 대한 CPB의 준비가 충분하지 않을 수 있다는 것입니다. 일부 성인 CPB는 딱정벌레가 토양에 대량으로 굴을 파고 난 후 토양 표면에 남아 있었습니다. 월동의 성공 여부는 축적 된 영양소의 양에 달려 있기 때문에 충분한 지방을 저장하지 않았을 가능성이 있습니다21. 또한 겨울에 새장을 토양에서 제거했을 때 일부 딱정벌레는 토양 표면 또는 표면 근처 층에서 얼어 붙은 상태였습니다. 어쩌면 이들은 영양실조, 감염 또는 기타 해로운 요인으로 인해 굴을 파기에 충분한 에너지가 없는 딱정벌레였을 것입니다. Lashomb et al.13 은 CPB 월동 실험에서 성인의 ~15%가 월동을 위해 토양에 굴을 파지 않았다고 언급했습니다. 그 저자들은 그 이유에 대해 논의하지 않았습니다. 어쨌든 딱정벌레에게 충분한 먹이를 제공해야합니다.
연구의 목적에 따라 딱정벌레를 토양에서 채취한 후 동면 상태로 유지해야 할 수도 있습니다. 이를 위해 실험실 온도는 시원해야하며 딱정벌레는 토양에서 추출 한 후 즉시 0-2 °C의 조건에 놓아야합니다. 우리의 연구에서 가을과 봄에 CPB가 토양에서 굴착 된 후 거의 즉시 운동 활동을 시작하는 것이 관찰되었습니다. 이 과정은 한겨울에 훨씬 더 천천히 일어난다.
이 연구는 활발하게 움직이는 곤충병원체와 기생충을 고려하지 않았다. 우리는 CPB의 확산을 막는 추가 장벽으로 지오텍스타일을 사용했습니다. 지오텍스타일은 활발하게 움직이는 곤충병원체(예: 곤충병원성 선충), 포식자 또는 기생충에 대한 연구에 사용되어서는 안 됩니다.
CPB의 면역 및 질병에 대한 연구는 대부분 활성 섭식 단계에서 수행된다는 점을 지적하는 것이 중요합니다. 휴지 단계는 덜 조사되었으며 주로 실험실 조건에서 검사되었습니다. 그러나 이러한 조건에서는 자연 번식지에서 발생하는 온도, 습도 및 통기의 변동을 시뮬레이션하기가 어렵습니다. 따라서, 현장 실험이 바람직하다22. 다른 동면 기간 동안 현장에서 CPB 겨울 사망의 원인을 결정하려면 토양에서 월동 딱정벌레를 발굴해야합니다. 1970-1980년대에 자연 조건에서의 CPB 월동에 대한 연구가 활발히 수행되었습니다. 이 논문들에 기술된 방법들은 주로 봄에 출현하는 개체들을 채집하여 계수하는 것13, 월동 전에 곤충병원성 진균(entomopathogenic fungi)14,15,16 또는 곤충병원성 선충(entomopathogenic nematodes)15을 사용하는 것의 효과를 평가하고, 봄과 가을에 토양에서 월동하는 딱정벌레를 채집하여 겨울철 자연폐사율(natural winter mortality)을 결정하는 것이다 17. 동시에 이러한 실험에 사용된 케이지의 크기와 모양은 20×20cm에서 90×90×90cm(ref.13) 또는 180×60×30cm(ref.18)까지 다양했습니다. 앞서 언급 한 연구는 겨울에 곤충을 수집 할 수있는 CPB 월동 방법론을 개발하는 것을 목표로하지 않았다는 점을 지적해야합니다. 기존 방법과 달리 이 기사에서 설명하는 기술을 사용하면 눈이 내리는 기간 동안 자연 CPB 개체군을 조사할 수 있습니다.
결론적으로, 제안된 방법을 통해 연구자들은 곤충의 사망률이 상대적으로 낮고 저렴한 비용으로 자연 조건에서 원하는 수의 월동 CPB 개체를 얻을 수 있습니다. CPB 동면의 다양한 측면에 대한 조사는 이 해충 방제에 대한 접근 방식을 개선하기 위해 기초 연구 및 응용 관점 모두에서 필수적입니다. 이 기술은 토양에서 월동하는 다른 곤충 종에 적용 할 수 있습니다. 미래의 연구자들은 이 방법을 다양한 곤충 종의 월동 단계의 면역을 포함한 일반적인 생리학 및 생화학을 연구하는 데 적용할 수 있습니다. 또한이 방법은 겨울 사망률을 기준으로 관심있는 해충의 풍부함을 예측하는 데 사용할 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
저자는 상충되는 이해관계가 없다고 선언한다.
Acknowledgments
현장 및 실험실 절차의 구성 및 실행에 도움을 주신 동료 Vladimir Shilo, Vera Morozovа, Ulyana Rotskaya, Olga Polenogova 및 Oksana Tomilova에게 감사드립니다.
이 연구는 러시아 과학 재단(Russian Science Foundation, 프로젝트 번호 22-14-00309)의 지원을 받았습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Agar-agar bacteriological purified | diaGene | 1806.5000 | |
| Bile Esculin Agar | HiMedia | M972 | |
| Endo Agar | HiMedia | M029 | |
| Glucose monohydrate-D | PanReac Applichem | 143140.1000Φ | |
| Lactic acid | PanReac Applichem | 141034.1211 | |
| Luria-Bertani liquid medium | HiMedia | G009 | |
| 15 ml conical centrifuge tubes | Axygen | SCT-15ML-25-S | |
| Peptone | FBIS SRCAMB | M 030/O61 |
|
| Phosphate buffered saline | Medigen | PBS500 | |
| Temperatutre and humidity datalogger Ecklerk-M-11 | Relsib | Waterproof datalogger |
References
- Alyokhin, A., Benkovskaya, G., Udalov, M. Colorado potato beetle. Insect Pests of Potato. , Academic Press. 29-43 (2022).
- Alyokhin, A., Kryukov, V. Ecology of a potato field. Insect Pests of Potato. , Academic Press. 451-462 (2022).
- Lee Jr, R. E., Costanzo, J. P., Kaufman, P. E., Lee, M. R., Wyman, J. A. Ice-nucleating active bacteria reduce the cold-hardiness of the freeze-intolerant Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae). Journal of Economic Entomology. 87 (2), 377-381 (1994).
- Ushatinskaja, R. S. Diapause of insects and its modifications. Journal of General Biology. 34, In Russian 194-215 (1973).
- Zheng, X. L., et al. Effect of soil moisture on overwintering pupae in Spodopteraexigua (Lepidoptera: Noctuidae). Applied Entomology and Zoology. 48, 365-371 (2013).
- Hiiesaar, K., Metspalu, L., Jõudu, J., Jõgar, K. Over-wintering of the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say) in field conditions and factors affecting its population density in Estonia. Agronomy Research. 4 (1), 21-30 (2006).
- Yocum, G. D., Rinehart, J. P., Chirumamilla-Chapara, A., Larson, M. L. Characterization of gene expression patterns during the initiation and maintenance phases of diapause in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata. Journal of Insect Physiology. 55 (1), 32-39 (2009).
- Yocum, G. D., Buckner, J. S., Fatland, C. L. A comparison of internal and external lipids of nondiapausing and diapause initiation phase adult Colorado potato beetles, Leptinotarsa decemlineata. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 159 (3), 163-170 (2011).
- Nikonorov, Y. M., Syrtlanova, L. A., Kitaev, K. A., Benkovskaya, G. V. Transcription activity of genes involved in diapause regulation in the Colorado Potato beetle and its change under a fipronil impact. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 8, 80-86 (2018).
- Govaere, L., et al. Transcriptome and proteome analyses to investigate the molecular underpinnings of cold response in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata. Cryobiology. 88, 54-63 (2019).
- Lehmann, P., Westberg, M., Tang, P., Lindström, L., Käkelä, R. The diapause lipidomes of three closely related beetle species reveal mechanisms for tolerating energetic and cold stress in high-latitude seasonal environments. Frontiers in Physiology. 11, 576617 (2020).
- Lebenzon, J. E., Torson, A. S., Sinclair, B. J. Diapause differentially modulates the transcriptomes of fat body and flight muscle in the Colorado potato beetle. Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics. 40, 100906 (2021).
- Lashomb, J. H., Ng, Y. S., Ghidiu, G., Green, E. Description of spring emergence by the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae), in New Jersey. Environmental entomology. 13 (3), 907-910 (1984).
- Cantwell, G. E., Cantelo, W. W., Schroder, R. F. Effect of Beauveria bassiana on underground stages of the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae). The Great Lakes Entomologist. 19 (2), 6 (1986).
- Fedorko, A., Bajan, C., Kmitowa, K., Wojciehowska, M. Effectiveness of the use of selected microorganisms to control the Colorado beetle during hibernation. Ecological Studies. 3 (2), 127-134 (1977).
- Gaugler, R., Costa, S. D., Lashomb, J. Stability and efficacy of Beauveria bassiana soil inoculations. Environmental Entomology. 18 (3), 412-417 (1989).
- Bajan, C., Kmitowa, K. Contribution of entomopathogenic fungi to the natural winter reduction of Colorado beetle adults. Polish Ecological Studies. 3 (2), 107-114 (1977).
- Milner, M., Kung, K. S., Wyman, J. A., Feldman, J., Nordheim, E. Enhancing overwintering mortality of Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) by manipulating the temperature of its diapause habitat. Journal of Economic Entomology. 85 (5), 1701-1708 (1992).
- Doğan, C., et al. Characterization of calcium signaling proteins from the fat body of the Colorado Potato Beetle, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae): Implications for diapause and lipid metabolism. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 133, 103549 (2021).
- Benkovskaya, G. V., Udalov, M. B. Colorado potato beetle investigations in the south Urals. Nova Science Publishers. , (2011).
- Short, C. A., Hahn, D. A. Fat enough for the winter? Does nutritional status affect diapause. Journal of Insect Physiology. , 104488 (2023).
- McDonald, J. R., Bale, J. S., Walters, K. F. A. Low-temperature mortality and overwintering of the western flower thrips Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae). Bulletin of Entomological Research. 87 (5), 497-505 (1997).
