두 발견 거미 진드기의 적용<em> 점박이 응애</em> 식물 해충의 상호 작용 연구
Summary
거미 진드기, 실험 식물의 침입, 그리고 식물의 손상 평가의 균일 한 시료의 효율적인 준비를위한 프로토콜, 식물 해충의 상호 작용의 연구에 필요한이 개발되었다.
Abstract
두 점박이 응애, 점박이 응애는 경제적 가치의 150 개 이상의와 종의 매우 광범위한, 피드 유비쿼터스 광식 절지 동물 초식 동물입니다. 그것은, 특히 가지과와 박과 같은 옥수수, 면화와 같은 (예를 들면, 토마토, 가지, 고추, 오이, 호박) 및 온실 장식물 (예를 들면, 장미, 국화, 카네이션), 연간 필드 작물 (에, 온실 작물의 주요 해충이다 대두, 사탕무), 및 다년생 문화 (알팔파, 딸기, 포도, 감귤,, 자두), 2에서. 그것은 중요한 농업 해충, T. 만드는 극단적 인 polyphagy에 추가 응애는 제어 3-7에 사용되는 살충제 및 살비제의 다양한 저항을 개발하는 경향이있다.
T. 응애는 (27 ° C에서 7 일 간) 빠른 수명주기를 가지고, 훌륭한 실험 유기체쉽게 실험실에서 고밀도로 유지 될 수있다. (현장 하이브리드 항체 염색법에 포함) 유전자 발현을 분석 실험하고 RNA 간섭을 이용하여 거미 진드기 내인성 유전자의 발현을 불 활성화하는 방법은 8-10 개발되었다. 최근, T.의 전체 게놈 서열 응애는 이미 기주 식물 (애기 장대와 토마토 까 lycopersicum) (11)의 일부에 존재하는 상응하는 게놈 자원 모델 생물로이 해충 초식 동물을 개발할 수있는 기회를 만들어보고되고있다. 함께,이 모델 생물은 식물 해충의 상호 작용의 분자 기초에 대한 통찰력을 제공 할 수있다.
여기에 빠르고 쉽게 성인 여성 진드기의 큰 숫자의 컬렉션, 실험 공장 호스트에서 자신의 응용 프로그램 및 때문에 거미 진드기의 먹이 식물 손상의 평가를위한 효율적인 방법이 설명되어 있습니다. EN 제시 프로토콜이후 실험적인 응용 프로그램에 사용할 수있는 모든 발달 단계 (계란, 애벌레, 애벌레, 성인 남성 및 여성)에 개인의 수백의 신속하고 효율적인 수집을 에이블 스.
Introduction
식물 해충의 상호 작용이 큰 과학 및 경제적 중요성의 주제입니다. 그것은 역사적으로 (예, 토마토 등) 모두 작물과 모델 식물, A.를 사용하여 조사 하였다 장대. 두 경우 모두, 초식 동물에 식물의 감수성은 초식 동물의 공격 또는 간접적으로 해충의 성능 평가를 통해 직접 식물의 표현형의 평가를 통해 하나를 측정 할 수있다.
식물 감수성의 직접적인 측정은 다양한 방법을 사용하여 해충 종의 개수에 대해 이전에 사용되었다. 예를 들어, 나비목 유충의 초식 동물은 격자 (12)의 도움으로 육안으로 배추 xylostella (나방) 또는 Trichoplusia NI (양배추 자벌레) 중 하나에 의해 소비 식물 조직의 일부의 추정으로 측정된다. 또한, 이후의 정량 이미지 분석과 잎 손상의 디지털 이미징을 활용 방법이 있습니다. 이러한 방법이 사용되었다A. 연구 Frankliniella occidentalis (서양 꽃 총채 벌레) 13 Scaptomyza의 Flava의 (잎 마이닝 초파리) (14), 및 T.와 장대의 상호 작용 NI 15.
식물 감수성의 간접 측정 널리 식물 해충의 상호 작용의 연구에 사용된다. A. 예를 들어, 민감도 초식 동물 persicae 진딧물 Myzus을 복숭아하는 장대는 일반적으로 해충의 번식력과의 상호 작용 (16, 17) 후 식물의 심한 형태의 설명의 분석을 통해 평가된다. A.의 또 다른 전형적인 간접 표시 해충에 장대 감수성은 초식 동물의 건조하거나 습 중량 평가입니다. 이 매개 변수는 일반적으로 같은 Pieris rapae (작은 흰색), P.로 lepidoterans의 초식 동물을 특성화하는 데 사용됩니다 xylostella, 또는 T. 자신의 유충이나 번데기에서 NI는 15, 17 스테이지.
거미 진드기는 셀 내용 FE 있습니다eders. 진드기에 의한 손상은 녹색 엷은 흰색의 색상 범위 백화 관광 명소의 컬렉션으로 인식되고 있습니다. 거미 진드기 초식 동물에 식물 호스트의 취약성은 이전에 거미 진드기 성능 일의 분석을 통해 하나를 간접적으로 평가 된 후 감염 18, 19, 또는 직접 식물 주 후 감염 (18)의 심한 형태를 사용하거나 노출 된 잎의 디지털 이미징을 사용하여 이후 자동 이미지 분석 (19) 일 동안 진드기. 이러한 방법은 개발 및 토마토 식물과 T. 사이의 상호 작용의 연구에 사용 된 응애, 전형적 혼합 진드기 모집단으로부터 수거하고 부드러운 강모 솔을 사용하여 잎 표면에 넣었다 거미 응애의 수가 적은 경우 (처리 당 5-15)을 사용 하였다. 그러나, 이들 방법은 더 많은 수의 진드기가 적용될 필요 연구에는 적합하지 않다. 또, 잎 동안 이미지를 직접 처리 이미지 분석 소프트웨어어도비 포토샵 (산호세, CA) 또는 ImageJ에 20 토마토 손상의 분석에 이용 될 수있는 바와 같이, 이들 프로토콜은 표면의 큰 반사율이 있거나 가볍게 착색되어 시인성 상체 (trichome)를 (이 잎에 적용하기 위해 수정이 필요 식물의 손상을 표시 백화 반점의 자동 선택을 방해 예를 들면, A. 장대). 또한, 쉽게 이전의 방법으로 이용 될 수있는 거미 진드기의 발달 단계는 가장 널리 쉽게 식별 성인 여성에 한정하고 다른 발달 단계의 사용을 배제하고 있습니다.
식물 거미 진드기의 상호 작용의 높은 처리량 분석하는 첫 번째 중요한 단계는 거미 진드기와 식물에 도전하고 안정적으로 상호 작용의 결과를 평가하기 위해 재생 가능한 간단하고 강력한 프로토콜을 설정하는 것입니다.
이 비디오, 큰 숫자를 빠르고 쉽게 수집을위한 효율적인 방법은BER 성인 여성 진드기, 실험 공장 호스트 인해 거미 진드기의 먹이 식물 손상의 평가에 자신의 응용 프로그램이 설명되어 있습니다. 제시된 프로토콜은 후속 실험 응용 프로그램에 사용될 수있는 모든 발달 단계 (알, 유충, 약충, 성인 남성 및 여성)에 개인의 수백 빠르고 효율적으로 수집 할 수 있습니다. 또한, 이러한 프로토콜은 진드기 숙주 식물에 적용 할 수 있지만, 구체적 A.의 경우 입증된다 장대.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 동영상은 분리하고 성인 여성 진드기 많은 수의 식물을 만연하는 데 사용되는 프로토콜을 보여줍니다. 우리는 A.를 사용하여이 프로토콜을 제시하지만 장대, 어떤 식물 거미 진드기의 상호 작용 시스템에 사용할 수 있습니다 및 현재 성공적으로 토마토와 포도 (비 티스 VINIFERA) 식물에도 적용되고있다. 수집 된 진드기 (그림 3) 비교 생리 학적 상태에 있음을 나?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This project was funded by the Government of Canada through Genome Canada and the Ontario Genomics Institute (OGI-046), and Ontario Research Fund–Global Leadership in Genomics and Life Sciences GL2-01-035 (to M.G. and V.G.). T.V.L. is a postdoctoral fellow of the Fund for Scientific Research Flanders (FWO).
Materials
| Plant material: | |||
| California red kidney bean | Stokes, Thorold, ON, Canada | NA | Two week old, well infested with spider mites two or three 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 | Any supplier | NA | At room temperature, heat- and cold-shock affect mite survival rate and peformance |
| Other materials and equipment: | |||
| Plastic tray | Any supplier | NA | – |
| Set of scissors | Any supplier | NA | – |
| 2 L beakers | Any supplier | NA | – |
| Paper towels | Any supplier | NA | – |
| Sets of sieves | Manufactured in house | NA | Detailed instructions are available |
| Thin brush | Any supplier | NA | – |
| Pipettes | Any supplier | NA | – |
| Pipette tips | Any supplier | NA | 0.2 and 1 mL |
| 1.5 mL centrifuge tubes | Any supplier | NA | – |
| Air pump | Any supplier | NA | Aquarium type pump with inverted air flow. Vacuum line can be used. Required pressure drop is approx. 2-4 psi |
| Stereoscope | Any supplier | NA | – |
| Scanner | Epson | V30 | Any flatbed scanner allowing necessary degree of control over scan quality. We use Epson V30 for our experiments. |
| Computer | Any supplier | NA | 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. |
References
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