A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نحن نصف الفلور المناعي وطريقة PCR الكمية لتوطين والقياس الكمي لفيروسات البجومو في أنسجة الحشرات. يمكن استخدام بروتوكول الفلورسينس المناعي لتوطين البروتينات الفيروسية والنواقل. ويمكن توسيع نطاق بروتوكول PCR الكمي لتحديد الفيروسات في أجسام الذبابة البيضاء الكاملة والنباتات المصابة بالفيروس.
تنتقل فيروسات البيجومو (جنس Begomovirus، Geminiviridaeالأسرة) عن طريق الذباب الأبيض من مجمع بيميسيا tabaci بطريقة مستمرة وتعميمية. وبالنظر إلى الضرر الواسع النطاق الذي تسببه فيروسات البجومو لإنتاج المحاصيل في جميع أنحاء العالم، لا بد من فهم التفاعل بين فيروسات البجومو وناقل الذبابة البيضاء. وللقيام بذلك، فإن توطين الفيروس والقياس الكمي له في أنسجة النواقل أمر بالغ الأهمية. هنا، باستخدام الطماطم الصفراء ورقة حليقة فيروس (TYLCV) كمثال، ونحن نصف بروتوكول مفصل لتوطين فيروسات البجومو في وسط الذبابة البيضاء، والغدد اللعابية الأولية، والمبايض عن طريق الفلور المناعي. وتستند هذه الطريقة على استخدام أجسام مضادة محددة ضد بروتين معطف الفيروس، والأجسام المضادة الثانوية المسماة بالصبغة، والمجهر البؤري. ويمكن أيضا أن تستخدم البروتوكول لcolocalize بروتينات البيجوموفيروسات والذبابة البيضاء. كما وصفنا بروتوكولًا للقياس الكمي لـ TYLCV في وسط الذبابة البيضاء والغدد اللعابية الأولية والهيموليمف والمبيضين بواسطة PCR الكمي (qPCR). باستخدام المبادئ التمهيدية المصممة خصيصًا لـ TYLCV ، تسمح بروتوكولات القياس الكمي بمقارنة كمية TYLCV في أنسجة الذبابة البيضاء المختلفة. ومن المحتمل أن يكون البروتوكول الموصوف مفيداً للقياس الكمي لفيروسات البجومو في جسم الذبابة البيضاء والنبات المصاب بالفيروس. ويمكن استخدام هذه البروتوكولات لتحليل مسار الدورة الدموية لفيروسات البجومو في الذبابة البيضاء أو كمكمل لطرق أخرى لدراسة التفاعلات بين الذبابة البيضاء والفيروسات.
في العقود الأخيرة ، تسببت فيروسات البجومو (جنس Begomovirus، Geminiviridaeالأسرة) في أضرار جسيمة لإنتاج العديد من محاصيل الخضروات والألياف والزينة في جميع أنحاء العالم1. تنتقل فيروسات البجومو بطريقة مستمرة عن طريق ذبابة البياض البيضاء (Hemiptera: Aleyrodidae) ، وهي نوع معقد يحتوي على أكثر من 35 نوعًا خفيًا2،3. قد تؤثر فيروسات Begomo بشكل مباشر أو غير مباشر على فسيولوجيا الذبابة البيضاء وسلوكها ، مثل البراز4، وطول العمر4، وتفضيل المضيف5،6. وعلاوة على ذلك، فإن كفاءة انتقال أنواع/سلالة فيروس بيغومو تختلف عن الأنواع المختلفة خفي الذبابة البيضاء حتى في ظل نفس الظروف التجريبية7،8،9،10، مما يدل على أن هناك تفاعل معقد بين فيروسات البجومو والذباب الأبيض. من أجل فهم أفضل للآليات الكامنة وراء تفاعلات الذبابة البيضاء والفايروس، فإن توطين الفيروس والقياس الكمي له في أنسجة الذبابة البيضاء أمر ضروري.
الطماطم الصفراء ورقة حليقة فيروس (TYLCV) هو فيروس begomo التي تم الإبلاغ عنها لأول مرة في إسرائيل ولكن في الوقت الحاضر يسبب أضرارا جسيمة لإنتاج الطماطم في جميع أنحاء العالم11،12. نظرا لأهميتها الاقتصادية، وهي واحدة من أفضل درس begomoviruses13. مثل غيرها من فيروسات البجومو أحادية الجانب ، TYLCV هو فيروس الحمض النووي الدائري أحادي ة حبلا بحجم جينوم يبلغ حوالي 2800 نيوكليوتيدات14. في حين لا تزال قيد المناقشة، عدة خطوط من الأدلة تدعم تكرار TYLCV في الذباب الأبيض15،16،17. وعلاوة على ذلك، تم الإبلاغ عن تفاعل جزيئات TYLCV وبروتينات الذبابة البيضاء6،18،19،20. لانتقال الفيروس، الذباب الأبيض الحصول على TYLCV عن طريق التغذية على النباتات المصابة بالفيروس، وتمر الفيريونات على طول قناة الغذاء للوصول إلى المريء، واختراق جدار منتصف الأمعاء للوصول إلى الهيموليمف، ومن ثم نقل هاوية إلى الغدد اللعابية الأولية (PSGs). وأخيرا، يتم على غرار virions مع اللعاب على طول القناة اللعابية في phloem النبات21. وعلاوة على ذلك، تظهر العديد من الدراسات أن TYLCV قادرة على أن تنتقل عبر ية من الذباب الأبيض الإناث إلى ذريتها22،23. وبعبارة أخرى، من أجل تحقيق انتقال منتج، يتعين على الفيروس التغلب على الحواجز الخلوية داخل الذبابة البيضاء للانتقال من نسيج إلى آخر. أثناء عبور هذه الحواجز، من المرجح أن تحدث تفاعلات بين بروتينات الذبابة البيضاء والفيروسات، وربما تحديد الكفاءة التي تنتقل بها الفيروسات.
الفلور المناعي هو تقنية شائعة الاستخدام لتحليل توزيع البروتين. خصوصية الأجسام المضادة الملزمة للمستضد تشكل أساس الفلور المناعي. نظرًا للأهمية الاقتصادية لـ TYLCV ، تم تطوير الأجسام المضادة أحادية النسيلة ضد بروتين معطف TYLCV ، مما يوفر طريقة حساسة للغاية لتوطين الفيروس24. يسمح PCR الكمي (qPCR) بالقياس الكمي الحساس والمحدد للأحماض النووية. وتستند هذه التقنية في أغلب الأحيان إلى استخدام مسبار التحلل المائي (على سبيل المثال، TaqMan) أو صبغة الفلورسنت (على سبيل المثال، SYBR Green) للكشف. وبالنسبة لـ qPCR القائم على مسبار التحلل المائي، هناك حاجة إلى مسابر محددة، مما يزيد بالتالي من التكلفة. الفلورسنت المستندة إلى صبغ qPCR هو أبسط وأكثر فعالية من حيث التكلفة، وذلك لأن المسمى تحقيقات التهجين amplicon محددة ليست مطلوبة25. حتى الآن، استخدمت العديد من الدراسات الفلورة المناعية وqPCR جنبا إلى جنب مع طرق أخرى للتحقيق في التفاعلات المعقدة بين فيروس بيجومو والذبابة البيضاء. على سبيل المثال، أجرى بان وآخرون تحليل qPCR ومثبط اتّصال المناعة للفيروس في أنسجة الذبابة البيضاء، ووجدوا أن الفرق في القدرة على نقل فيروس التبغ المجعد (TbCSV) بين أنواع الذبابة البيضاء AsiaII 1 والشرق الأوسط آسيا الصغرى 1 (MEAM1) كان بسبب قدرة الفيروس على عبور جدار منتصف الأمعاء في آسيا1 ولكن ليس MEAM18. وبالمثل، في حين أن الذباب الأبيض المتوسط (MED) يمكن أن ينقل بسهولة TYLCV، فإنها تفشل في نقل الطماطم الصفراء ورقة حليقة الصين فيروس (TYLCCNV). تم التحقيق في انتقال انتقائي باستخدام الكشف عن الفلورالمناعي للفيروس في PSGs ، والتي أظهرت أن TYLCCNV لا تعبر بسهولة PSGs من الذباب الأبيض MED26. الفلورة المناعية colocalizationمن TYLCV CP وعلامة autophagy البروتين ATG8-II في الذبابة البيضاء midguts يظهر أن autophagy يلعب دورا حاسما في قمع عدوى TYLCV في الذبابة البيضاء27.
هنا ، باستخدام TYLCV كمثال ، نصف بروتوكولًا لتوطين فيروسات البجومو في الأحشاء البيضاء ، PSGs ، والمبايض بواسطة تقنية الفلورسة المناعية. وتشمل هذه التقنية تشريح، والتثبيت، والحضانة مع الأجسام المضادة الثانوية الأولية والصبغية. يمكن بعد ذلك الكشف عن إشارات الفلورسينس التي تظهر موقع البروتينات الفيروسية في أنسجة الذبابة البيضاء تحت المجهر البؤري. والأهم من ذلك، يمكن استخدام هذا البروتوكول لتوطين بروتينات البيجوموفيروسات والذبابة البيضاء. كما وصفنا بروتوكولًا للقياس الكمي لـ TYLCV باستخدام QPCR المستند إلى SYBR الأخضر في وسط الذبابة البيضاء ، PSGs ، الهيموليمف ، والمبيضين ، التي يمكن استخدامها لمقارنة كمية الفيروس في عينات أنسجة الذبابة البيضاء المختلفة.
1. الذبابة البيضاء ، والفيروسات ، والنباتات ، واكتساب الفيروس
2. تشريح وجمع من الأحشاء الوسطى، الغدد اللعابية الأولية (PSG)، المبيضين، والهيموليمف من الذباب الأبيض الإناث
3. توطين TYLCV في وايتفلاي ميدغوت، الغدد اللعابية الأولية، والمبايض عن طريق الفلور المناعي
ملاحظة: يتم تقديم الإجراء لتوطين TYLCV في وسط الأحشاء كمثال. ويمكن استخدام هذه الطريقة لPSGs والمبايض.
4. القياس الكمي للTYLCV في وايتفلاي ميدغوت، الغدد اللعابية الأولية، هيموليمف، والمبايض مع qPCR
تم استخدام الذباب الأبيض MEAM1 لمجمع B. tabaci وTYLCV كمثال هنا لوصف الإجراءات. تظهر النظرة العامة لإجراءات الفلور المناعي والقياس الكمي الفيروسي الموصوفة في هذه المخطوطة في الشكل 1. يوضح الشكل 2 النتائج التمثيلية للكشف عن الفلور المناعي لتلطيخ TYLCV وDAPI في PSGs وmid...
هنا نصف بروتوكول لتوطين والقياس الكمي لفيروس بيغومو في أنسجة ناقل الذبابة البيضاء من قبل الفلور المناعي وqPCR. تشريح يمثل الخطوة الأولى لتوطين والقياس الكمي للفيروس في أنسجة الذبابة البيضاء. يبلغ طول جسم الذبابة البيضاء حوالي 1 مم ، مما يعني أن الأنسجة صغيرة للغاية ، ومن الصعب تشريحها. إلى ج...
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي (رقم المنحة: 2017YFD0200600)، والصندوق المخصص لنظام البحوث الزراعية الصيني (رقم المنحة: CARS-23-D07) ومؤسسة بيل وميليندا غيتس (INVESTMENT ID OPP1149777 ). نشكر البروفيسور جيان شيانغ وو لتوفير الأجسام المضادة TYLCV CP.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4% Paraformaldehyde | MultiSciences | F0001 | |
4',6-diamidino-2-phénylindole (DAPI) | Abcam | ab104139 | |
Bovine Serum Albumin (BSA) | MultiSciences | A3828 | |
CFX Connect Real-Time PCR Detection System | Bio-RAD | 185-5201 | |
Confocal microscopy | Zeiss | LSM800 | |
Dylight 549-goat anti-mouse | Earthox | E032310-02 | Secondary antibody |
Monoclonal antibody (MAb 1C4) | Primary antibody | ||
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Sangon Biotech | B548119-0500 | |
Stereo microscope | Zeiss | Stemi 2000-C | |
TB green premix Ex Taq (Tli RNase H Plus) | TaKaRa | RR820A | qPCR master mix |
Thermocycler | Thermofisher | A41182 | |
Tissuelyzer | Shaghai jingxin | Tissuelyser-48 | |
Triton-X-100 | BBI life sciences | 9002-93-1 | |
Tween 20 | BBI life sciences | 9005-64-5 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved