This project was funded by the Government of Canada through Genome Canada and the Ontario Genomics Institute (OGI-046), and Ontario Research Fund&#8211;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).

1. Wartung der Spinnenmilbenpopulation HINWEIS: Spinnmilben auf Kalifornien rote Bohnen aufgezogen (Phaseolus vulgaris). <ol><li> Wachsen Bohnenpflanzen aus Samen für 2-3 Wochen vor Befall. </li><li> Intermix diese Pflanzen mit befallenen Pflanzen; erwachsenen Milben schnell besiedeln frischen Pflanzenmaterial. </li><li> Entfernen Sie alte Bohnenpflanzen befallen alle 7-10 Tage, sie mit frischen Pflanzen zu ersetzen. </li></ol> 2. Sammeln Adult Female Milben <ol><li> Mite-Sammlung mit dem Waschverfahren <ol><li> Um Milben sammeln, legen Sie eine frische Bohnenpflanze in Kontakt mit befallenen Pflanzen 1 bis 2 Tage vor dem Experiment. </li><li> Verwenden Sie 20 bis 30 frische Bohnenpflanzen auf 1.000 bis 2.000 erwachsenen weiblichen Milben sammeln. </li><li> Eine Lösung von Tween 20 in 0,001% mit Leitungswasser bei Raumtemperatur. </li><li> In der Tween 20-Lösung zu waschen befallene Bohnenpflanzen mit 2 bis 3 Pflanzen zu einem Zeitpunkt. </li><li&gt; Jede Pflanze wird gewaschen, 2-3x, alle Milben aus den Blättern zu sammeln. </li><li> Führen Sie Schritt 2.1.4 innerhalb von 10 min auf Milben vermeiden. </li></ol></li><li> Isolierung von Adult Female Milben durch Filtration der Suspension durch Siebe Mite einer bestimmten Maschenöffnung <ol><li> Bereiten Sieben der folgenden Maschenweiten: 500 um (um Ablagerungen zu entfernen) und 300 um (zu weiblichen erwachsenen Milben sammeln) (Abbildung 1A). </li><li> Filtern der Suspension durch das Sieb mit 500 &amp;mgr; m. </li><li> ReFilter die Suspension durch die 300 um Sieb. Erwachsene weibliche Milben bleiben erhalten. </li><li> Tauchen Sie ein 300 um Sieb mit erwachsenen weiblichen Milben in sauberem Leitungswasser, um das Tween 20 zu entfernen. </li><li> Verbreiten Milben in einer einzigen Schicht an der Unterseite des Siebes. </li><li> Verwenden Sie Papiertuch, um überschüssige Wasser aus dem Netz und die Seiten des Sieb entfernen. HINWEIS: Dies geschieht, weil Milben, um sich zu erholen schnell trocknen müssen. </li><li> Vorbereiten einer Anordnung wie in Fig. 1 gezeigt,B; dies ermöglicht es Milben sich frei zu bewegen, sondern sie an der Flucht zu verhindern. </li><li> Platzieren der Sieb mit Milben auf dem Sieb, das als Träger verwendet wird. </li><li> Surround unteren Sieb mit Wasser, um Milben Dispergieren verhindern. HINWEIS: Milben startet erholt sich nach ca. 5 min. Nach ca. 30 min, ist die Anzahl der beweglichen Milben ausreichend, um Sammlung (1D) starten. Milben sollte innerhalb von 1 Stunde gesammelt werden, da sie Seide, die mit der Sammlung stören produzieren wird. </li></ol></li></ol> 3. Anlage Befall mit Milben HINWEIS: Sobald erwachsene weibliche Milben erholt haben, können sie für die Pflanzenbefall eingesetzt werden. Es gibt 2 Methoden verwendet, um Versuchspflanzen mit Milben befallen erwachsenen Frauen: a) mit einem feinen Pinsel (Protokoll Abschnitt 3.1) und b) mit Hilfe einer Pumpe oder Druckleitung (Protokoll Abschnitt 3.2). <ol><li> Milbenbefall mit einem Pinsel HINWEIS: Spinnenmilbenbefallmit einer Bürste zum Auftragen von bis zu 30 Milben pro Pflanze verwendet. <ol><li> Verwenden Sie ein weiches Haar um Kunstbürste von Größe 00 oder feiner. </li><li> Feuchten Sie die Bürste mit RT Leitungswasser. </li><li> Sanft abholen Milben aus dem Sieb mit der Pinselspitze und sie auf die Anlage. </li></ol></li><li> Milbenbefall mit Hilfe einer Pumpe HINWEIS: Anlagen Befall mit Milben durch eine Pumpe / Unterdruckleitung gesammelt wird verwendet, wenn mehr als 30 Milben angewendet werden. Für dieses Verfahren kann eine Vakuumpumpe für mikroelektronische Bauteile Aufnehmer oder eine Vakuumleitung verwendet werden. Es ist wichtig, den Luftstrom konstant ist und eine ausreichende Stärke (2-4 psi) zu halten. <ol><li> Befestigen einer 1 ml-Pipettenspitze an der Röhre, die der Pumpe oder Druckleitung verbindet unter Verwendung eines 1,5 ml-Zentrifugenröhrchen Schnitt unten als Adapter zwischen der Pumpe / des Vakuumrohrs und der Spitze. </li><li> Legen Sie ein Stück Papiertuch zwischen der Pipettenspitze und dem Adapter (1,5 ml Zentrifugenröhrchen). HINWEIS: Der Zweck ist, zu stoppen Milben innerhalb ter Pipettenspitze während der Aspiration Prozess und auch den Luftstrom (1C) zu reduzieren. </li><li> Sammeln Milben direkt aus dem Sieb mit der Pipettenspitze. </li><li> Alternativ sammeln Milben nacheinander von befallenen Blätter mit einem Stereoskop. </li><li> Wenn die erforderliche Anzahl von Milben gesammelt worden ist, entfernen Sie die Pipettenspitze aus der Röhre, um sicherzustellen, dass das Stück Küchenpapier auf der Rückseite der Pipettenspitze ist ungestört. </li><li> Sammeln Milben durch Antippen der Pipettenspitze und verklumpen die Milben zusammen. Dann legen Sie sie auf dem Blatt; innerhalb von Sekunden werden die Milben beginnen, auf dem Blatt zu verteilen. </li></ol></li></ol> 4. Aufnahme und Bewertung der Pflanzenschäden <ol><li> Recording Pflanzenschäden HINWEIS: A. thaliana wird Pflanzenschäden nach 4 Tagen von Milben Fütterung beurteilt. Der Schaden wird als die Gesamtoberfläche der chlorotische Flecken aufgezeichnet. Für Schäden, die Messung wird die ganze Rosette geschnitten und gescannt.Beschriebenen Scan-Parameter sind für einen Epson V30 Scanner, aber wird als ein guter Ausgangspunkt für jede ähnliche Flachbettscanner zu handeln. Halten Sie Scan-Parameter konstant für alle Experimente wodurch ein Vergleich zwischen einzelnen Experiment läuft. <ol><li> Decken Sie Scanner-Bett mit Transparenz Blatt verunreinigen Scanner Oberfläche mit Pflanzenmaterial zu verhindern. </li><li> Schneiden Sie eine ganze Rosette und auf das Scanner-Bett so adaxial (oberen) Seite der Blätter sind mit Blick auf den Scanner Lichtquelle und Fangelement. Alternativ, wenn Rosetten sind zu dicht, um einzelne Blätter zu erfassen, ohne Überlappung, sezieren die Rosette in einzelne Blätter oder Gruppen von nicht-überlappenden Blätter mit feinen Schere, bevor Sie auf dem Scanner-Bett. Mehrere Rosetten können gleichzeitig gescannt werden. </li><li> Decken-Rosetten oder Blätter mit einem weißen Blatt Papier, um die Einhaltung und Verunreinigungen der Scannerabdeckung zu verhindern. </li><li> Schließen Scannerabdeckung und führen Sie einen Scan mit den folgenden Parametern: Auflösung: 1,200 dpi; Farbmodus: Adobe RGB; Helligkeit: 25; Dateityp: JPEG maximale Qualität. </li><li> Speichern von Bilddateien für die spätere Schadensanalyse. </li></ol></li><li> Pflanzenschaden Quantifizierung HINWEIS: Der Bereich der Schaden wird manuell mit Photoshop berechnet. Aufgrund der großen Unterschiede in Blattform und die Intensität der Farbe der Symptome als Folge der Milbe Fütterung wurden automatische Verfahren unzuverlässig. So wird ein Gitterverfahren verwendet werden, um Pflanzenschäden zu beurteilen: <ol><li> Öffnen Sie das Bild der Pflanze mit Photoshop. </li><li> Erstellen Sie eine neue Ebene, dann gescannte Bild überlagern mit einem Raster von 0,25 mm x 0,25 mm Divisionen (Anzeigen oder Display - Show - Grid, Tastenkombination Strg + &#39;). </li><li> Auf einer überlagerten Schicht, markieren beschädigt Blattflächen mit einem Punkt (verwenden Sie den &quot;Stift-Werkzeug&quot;, Tastenkombination B). Verwenden Sie einen einzelnen Punkt für jedes Quadrat des Gitters, unter dem es Schäden, die mehr als die Hälfte der Rastereinheit. Die Größe des Punktes wird in Pixel definiert (dh </em&gt; 52 Pixel pro Punkt). </li><li> Wenn alle Plätze des Gitters, die Pflanzenschäden, die mindestens die Hälfte der Rastereinheit zeigen, sind mit einem Punkt markiert, verwenden Sie die Histogramm-Werkzeug (Window - Histogramm), um die Gesamtzahl der Pixel auf der Schicht zu bestimmen. Das Histogramm Werkzeug erlaubt es, die Anzahl der Pixel zu messen. Da jeder Punkt durch eine konstante und bekannte Anzahl von Pixeln dargestellt wird, wird das Histogramm Werkzeug die Gesamtzahl der Pixel zu messen, der die Gesamtanzahl von Punkten, und, durch Erweiterung, die Gesamtzahl der Quadrate markiert. </li><li> Berechnung der Anzahl der &quot;Punkte&quot; mit der Formel gekennzeichnet: Anzahl von Punkten = Gesamtzahl der Pixel / Anzahl der Pixel pro Bildpunkt. </li><li> Berechnung der Gesamtfläche der Schaden durch Multiplizieren der Anzahl der markierten Punkte auf dem Bild, das durch den Bereich von 1 Quadratmeter des Netzes, wie ein Punkt entspricht einem Quadrat des Gitters. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Jeppson, L. R., Keifer, H. H., Baker, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mites injurious to economic plants. , (1975).</li><li>Migeon, A., Dorkeld, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spider+Mites+Web:+a+comprehensive+database+for+the+Tetranychidae.">Spider Mites Web: a comprehensive database for the Tetranychidae.</a> http://www.montpellier.inra.fr/CBGP/spmweb. , (2013).</li><li>Croft, B. A., Vandebaan, H. 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C., Jander, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+indole+glucosinolate+breakdown+products+with+antifeedant+effects+on+Myzus+persicae+(green+peach+aphid).">Identification of indole glucosinolate breakdown products with antifeedant effects on Myzus persicae (green peach aphid).</a> The Plant journal : for cell and molecular biology. 54, 1015-1026 (2008).</li><li>Adio, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosynthesis+and+defensive+function+of+Ndelta-acetylornithine,+a+jasmonate-induced+Arabidopsis+metabolite.">Biosynthesis and defensive function of Ndelta-acetylornithine, a jasmonate-induced Arabidopsis metabolite.</a> Plant Cell. 23, 3303-3318 (2011).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tomato+homolog+of+CORONATINE-INSENSITIVE1+is+required+for+the+maternal+control+of+seed+maturation,+jasmonate-signaled+defense+responses,+and+glandular+trichome+development.">The tomato homolog of CORONATINE-INSENSITIVE1 is required for the maternal control of seed maturation, jasmonate-signaled defense responses, and glandular trichome development.</a> Plant Cell. 16, 126-143 (2004).</li><li>Kant, M. R., Ament, K., Sabelis, M. W., Haring, M. A., Schuurink, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+timing+of+spider+mite-induced+direct+and+indirect+defenses+in+tomato+plants.">Differential timing of spider mite-induced direct and indirect defenses in tomato plants.</a> Plant Physiol. 135, 483-495 (2004).</li><li>Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIH+Image+to+ImageJ:+25+years+of+image+analysis.">NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis.</a> Nat Methods. 9, 671-675 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Dieses Video zeigt Protokolle zur Isolierung und zu Pflanzen mit einer großen Anzahl von erwachsenen weiblichen Milben befallen. Obwohl wir präsentiert dieses Protokoll mit A. thaliana, kann es für jede Anlage-Spinnmilbe Interaktionssystem verwendet werden und wird derzeit erfolgreich auch auf Tomaten-und Wein (Vitis vinifera) Pflanzen aufgebracht. Die Protokoll liefert reproduzierbare Ergebnisse, was anzeigt, dass gesammelte Milben vergleichbarer physiologischen Zustand (Fig. 3). <...

Plant-Schädling Interaktion ist ein Thema von großer wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Bedeutung. Es wurde historisch mit beiden Kulturpflanzen (wie Tomate) und der Modellpflanze, A. studierte thaliana. In beiden Fällen ist die Anfälligkeit der Anlagen an den Pflanzenfresser könnten entweder direkt durch die Bewertung von Pflanzen Phänotyp nach Herbivorbefall oder indirekt über die Bewertung der Schädling Leistung gemessen werden. Direkte Messungen der Suszeptibilität Pflanze zuvor für eine Anzahl von Insektenschädlingsarten unter Verwendung einer Reihe von Verfahren verwendet. Zum Beispiel wird der Fraßschmetterlingslarven als eine Schätzung des Teils von entweder Plutella xylostella (Kohlschabe) oder Trichoplusia ni (Kohlspannerraupe), die durch das bloße Auge mit Hilfe eines Gitters 12 verbrauchten Pflanzengewebe gemessen. Auch gibt es Verfahren, die digitale Bildgebung von Blattschäden mit anschließender quantitativer Bildanalyse zu verwenden. Solche Verfahren wurden verwendet,Untersuchungen von A. thaliana Interaktion mit Frankliniella occidentalis (westliche Blütenthrips) 13, Scaptomyza flava (blattminierenden Drosophila) 14 und T. ni 15. Indirekte Messungen von Pflanzenanfälligkeit sind weit verbreitet in den Studien der Pflanzenschädlings Interaktion verwendet. Beispielsweise Empfindlichkeit von A. thaliana zu Blattlaus Myzus persicae Herbivorie Pfirsich wird in der Regel durch die Analyse von Schad Fruchtbarkeit und die Beschreibung des Brutto Morphologie einer Anlage nach der Wechselwirkung 16,17 bewertet. Ein weiteres typisches indirekter Indikator für A. thaliana Anfälligkeit für einen Schädling ein Trocken-oder Nassgewicht Beurteilung der Pflanzenfresser. Dieser Parameter wird üblicherweise verwendet, um Herbivorie von lepidoterans wie Pieris rapae (kleine weiße), P. charakterisieren xylostella oder T. ni an ihren Larven-oder Puppenstadien 15,17. Spinnmilben sind Zellgehalt feEders. Mite-induzierte Schäden als eine Sammlung von chlorotische Flecken, die in der Farbe reichen von weiß bis hellgrün anerkannt. Die Suszeptibilität einer Wirtspflanze zu Spinnmilbenfraß wurde zuvor entweder indirekt durch die Analyse der Spinnmilbe Leistung Tagen bewertet Post-Befall 18,19 oder direkt mit grobe Morphologie der Pflanzen Wochen nach Befall 18 oder mit einem digitalen Bild der Blätter ausgesetzt für Tage mit anschließendem automatisierten Bildanalyse 19 Milben. Diese Verfahren wurden entwickelt und für die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Tomatenpflanzen und T verwendet urticae, und in der Regel verwendet, eine kleine Anzahl von Spinnmilben (5-15 pro Behandlung), die aus der Mischmilbenpopulation erhoben wurden und mit einer weichen Bürste auf der Blattoberfläche platziert. Jedoch sind diese Verfahren nicht geeignet für Untersuchungen, bei denen eine größere Anzahl von Milben angewendet werden müssen. Darüber hinaus, während die direkte Verarbeitung von Blatt Bilder in der Bildanalyse-Softwarewie Adobe Photoshop (San Jose, CA) oder ImageJ 20 kann für die Analyse von Tomaten Schäden verwendet werden, müssen diese Protokolle Modifikation, um auf Blättern, die Reflektivität der Oberfläche mehr haben oder leicht gefärbt und haben gut sichtbare Trichome (angewendet werden zB A. thaliana), die mit automatisierten Auswahl von chlorotische Flecken, die Pflanzenschäden markieren stören. Ferner ist die Entwicklungsstufe des Spinnmilben, die leicht mit den früheren Verfahren verwendet werden können, um die am weitesten verbreitete und leicht identifizierbar erwachsenen Frauen beschränkt und schließt Verwendung anderer Entwicklungsstadien. Der erste wichtige Schritt in Richtung Hochdurchsatz-Analyse von Pflanzen-Spinnmilbe Interaktion ist es, reproduzierbare, einfache und robuste Protokolle bauen, um Pflanzen mit Spinnmilben herausfordern und zuverlässig beurteilen Interaktion Ergebnisse. In diesem Video eine effiziente Methode zur schnellen und einfachen Sammlung von einer großen number der erwachsenen weiblichen Milben, deren Anwendung auf einer Versuchsanlage Wirt, und die Bewertung der Anlage Schäden durch Spinnmilbe Fütterung beschrieben. Das vorgestellte Protokoll ermöglicht die schnelle und effiziente Sammlung von Hunderten von Personen zu jedem beliebigen Entwicklungsstufe (Eier, Larven, Nymphen, erwachsene Männer und Frauen), die für die nachfolgende experimentelle Anwendung verwendet werden kann. Darüber hinaus können diese Protokolle einem Milbenwirtspflanze verwendet werden, sind aber insbesondere im Fall von A. nachgewiesen thaliana.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1157">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td colspan="4" height="21" style="height:21px;width:231px;">Plant material:</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">California red kidney bean</td>
			<td style="width:275px;">Stokes, Thorold, ON, Canada</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">Two week old, well infested with spider mites two or three days before use. Other cultivars of Phaseolus vulgaris can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td colspan="4" height="21" style="height:21px;width:231px;">Chemicals:</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Tween 20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:125px;">P9416</td>
			<td style="width:527px;">1% stock solution is prepared to simplify aliquoting</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">Tap water</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">At room temperature, heat- and cold-shock affect mite survival rate and peformance</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td colspan="4" height="21" style="height:21px;width:231px;">Other materials and equipment:</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Plastic tray</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Set of scissors</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">2 L beakers</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Paper towels</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Sets of sieves</td>
			<td style="width:275px;">Manufactured in house</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">Detailed instructions are available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Thin brush</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Pipettes</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Pipette tips</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">0.2 and 1 mL</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">1.5 mL centrifuge tubes</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">Air pump</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">Aquarium type pump with inverted air flow. Vacuum line can be used. Required pressure drop is approx. 2-4 psi</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Stereoscope</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">Scanner</td>
			<td>Epson</td>
			<td style="width:125px;">V30</td>
			<td style="width:527px;">Any flatbed scanner allowing necessary degree of control over scan quality. We use Epson V30 for our experiments.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">Computer</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td style="width:125px;">NA</td>
			<td style="width:527px;">Windows or OS X PC which is compatible with scanner hardware and Adobe Photoshop software.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Adobe Photoshop software</td>
			<td style="width:275px;">Adobe Systems Inc., San Jose, CA, USA</td>
			<td style="width:125px;">various</td>
			<td style="width:527px;">Any version with Histogram tool included.</td>
		</tr>
	</tbody>
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application of two-spotted spider mite tetranychus urticae for plant-pest interaction studies

Die beiden Spinnmilbe, Tetranychus urticae, ist ein allgegenwärtiges polyphagen Arthropoden Pflanzenfresser, die auf einem bemerkenswert breites Spektrum von Arten, mit mehr als 150 von wirtschaftlichem Wert-Feeds. Es ist eine große Pest von Gewächshauskulturen, insbesondere in der Nachtschattengewächse und Kürbisgewächse (zB Tomaten, Auberginen, Paprika, Gurken, Zucchini) und Gewächshaus Zierpflanzen (zB Rosen, Chrysanthemen, Nelken), jährliche Feldfrüchte (wie Mais, Baumwolle, Sojabohne und Zuckerrübe) und in Dauerkulturen (Alfalfa, Erdbeeren, Trauben, Zitrusfrüchte und Pflaumen) 1,2. Neben der extremen polyphagy, dass es ein wichtiger landwirtschaftlicher Schädling, T. macht urticae eine Tendenz hat, Resistenz gegen ein breites Spektrum von Insektizide und Akarizide, die für dessen Steuerung verwendet werden 3-7 entwickeln. T. urticae eine ausgezeichnete Versuchsorganismus, da es eine schnelle Lebensdauer (7 Tage bei 27 ° C)und kann leicht in hoher Dichte im Labor gehalten werden. Methoden zur Gen-Expression (einschließlich in-situ-Hybridisierung und Antikörperfärbung) zu untersuchen und um die Expression der Spinnmilbe endogenen Genen mittels RNA-Interferenz zu inaktivieren entwickelt worden 8-10. Vor kurzem hat die gesamte Genomsequenz von T. urticae wurde berichtet, die Schaffung einer Möglichkeit, diesen Schädling Pflanzenfresser als Modellorganismus mit gleichwertigen genomische Ressourcen, die bereits in einigen seiner Wirtspflanzen (Arabidopsis thaliana und die Tomate Solanum lycopersicum) 11 existieren zu entwickeln. Zusammen könnten diese Modellorganismen Einblicke in die molekularen Grundlagen der Pflanzenschädlings Interaktionen bieten. Hier eine effiziente Methode zur schnellen und einfachen Sammlung von einer großen Anzahl von erwachsenen weiblichen Milben, deren Anwendung auf einer Versuchsanlage Wirt, und die Bewertung der Anlage Schäden durch Spinnmilbe Fütterung beschrieben. Das vorgestellte Protokoll enmöglicht eine schnelle und effiziente Sammlung von Hunderten von Personen zu jedem beliebigen Entwicklungsstufe (Eier, Larven, Nymphen, erwachsene Männer und Frauen), die für die nachfolgende experimentelle Anwendung verwendet werden kann.

Mit 20 bis 30 befallene Bohnenpflanzen, kann man rund 2.000 erwachsenen weiblichen Milben sammeln mit Hilfe von Sieben. Die für die 10 Anlagen mit 20 Milben pro Pflanze befallen Zeit beträgt etwa 15 Minuten, wenn mit einem Pinsel, um Milben zu übertragen. Kombinationen von Sammel-und Verarbeitungsmethoden sind in Figur 2 gezeigt. Dieses Protokoll erzeugt reproduzierbare Ergebnisse von Pflanzenschäden, die zeigen, dass gesammelte Milben sind mit ähnlichen physiologischen...

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Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

Protokolle für die effiziente Herstellung von homogenen Proben von Spinnmilben, Befall der Versuchspflanzen und Bewertung von Pflanzenschäden, wie für Studien der Pflanzenschädlingseingriff erforderlich entwickelt.

Die Anwendung der Zwei-Spinnmilbe<em&gt; Tetranychus urticae</em&gt; Für Plant-Schädlingsinteraction Studies

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with ...

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Research

JoVE Journal

Environment

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

17.6K Aufrufe.  The University of Western Ontario.  Protokolle für die effiziente Herstellung von homogenen Proben von Spinnmilben, Befall der Versuchspflanzen und Bewertung von Pflanzenschäden, wie für Studien der Pflanzenschädlingseingriff erforderlich entwickelt. 

Serie: Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

Physical, Chemical and Biological Characterization of Six Biochars Produced for the Remediation of Contaminated Sites

The physical and chemical properties of biochar vary based on feedstock sources and production conditions, making it possible to engineer biochars with specific functions (e.g. carbon sequestration, soil quality improvements, or contaminant sorption). In 2013, the International Biochar Initiative (IBI) made publically available their Standardized Product Definition and Product Testing Guidelines (Version 1.1) which set standards for physical and chemical characteristics for biochar. Six biochars made from three different feedstocks and at two temperatures were analyzed for characteristics related to their use as a soil amendment. The protocol describes analyses of the feedstocks and biochars and includes: cation exchange capacity (CEC), specific surface area (SSA), organic carbon (OC) and moisture percentage, pH, particle size distribution, and proximate and ultimate analysis. Also described in the protocol are the analyses of the feedstocks and biochars for contaminants including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), metals and mercury as well as nutrients (phosphorous, nitrite and nitrate and ammonium as nitrogen). The protocol also includes the biological testing procedures, earthworm avoidance and germination assays. Based on the quality assurance / quality control (QA/QC) results of blanks, duplicates, standards and reference materials, all methods were determined adequate for use with biochar and feedstock materials. All biochars and feedstocks were well within the criterion set by the IBI and there were little differences among biochars, except in the case of the biochar produced from construction waste materials. This biochar (referred to as Old biochar) was determined to have elevated levels of arsenic, chromium, copper, and lead, and failed the earthworm avoidance and germination assays. Based on these results, Old biochar would not be appropriate for use as a soil amendment for carbon sequestration, substrate quality improvements or remediation.

Biochar is a carbon-rich material used as a soil amendment with the ability to sustainably sequester carbon, improve substrate quality and sorb contaminants. This protocol describes the 17 analytical methods used for the characterization of biochar, which is required prior to large scale implementation of these amendments in the environment.

Physikalische, chemische und biologische Charakterisierung von Six Biokohlen Produziert für die Sanierung von Altlasten

The physical and chemical properties of biochar vary based on feedstock sources and production conditions, making it possible to engineer biochars with ...

Forschung

Umwelt

Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study provides a protocol for the passive sampler preparation, calibration, extraction method and instrumental analysis. Sampling rates (RS) and passive sampler-water partition coefficients (KPW) were calculated for silicone rubber, polar organic chemical integrative sampler POCIS-A, POCIS-B, SDB-RPS and C18 disk. The uptake of the selected compounds depended on their physicochemical properties, i.e., silicone rubber showed a better uptake for more hydrophobic compounds (log octanol-water partition coefficient (KOW) &#62; 5.3), whereas POCIS-A, POCIS-B and SDB-RPS disk were more suitable for hydrophilic compounds (log KOW &#60; 0.70).

A protocol about the characterization and application of five different passive sampling devices is presented.

Charakterisierung und Anwendung von Passivsammler für die Überwachung von Pestiziden in Wasser

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study ...

Clean Sampling and Analysis of River and Estuarine Waters for Trace Metal Studies

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination control. Developments of some techniques aiming to reduce trace metal contamination in the last couple of decades have resulted in concentrations reported now being orders of magnitude lower than those in the past. These low concentrations often necessitate preconcentration of water samples prior to instrumental analysis of samples. Since contamination can appear in all phases of trace metal analyses, including sample collection (and during preparation of sampling containers), storage and handling, pretreatments, and instrumental analysis, specific care needs to be taken in order to reduce contamination levels at all steps. The effort to develop and utilize "clean techniques" in trace metal studies allows scientists to investigate trace metal distributions and chemical and biological behavior in greater details. This advancement also provides the required accuracy and precision of trace metal data allowing for environmental conditions to be related to trace metal concentrations in aquatic environments.
This protocol that is presented here details needed materials for sample preparation, sample collection, sample pretreatment including preconcentration, and instrumental analysis. By reducing contamination throughout all phases mentioned above for trace metal analysis, much lower detection limits and thus accuracy can be achieved. The effectiveness of "clean techniques" is further demonstrated using low field blanks and good recoveries for standard reference material. The data quality that can be obtained thus enables the assessment of trace metal distributions and their relationships to environmental parameters.

Special care using "clean techniques" is required to properly collect and process water samples for trace metal studies in aquatic environments. A protocol for sampling, processing, and analytical procedures with the aim of obtaining reliable environmental monitoring data and results with high sensitivity for detailed trace metal studies is presented.

Saubere Probenahme und Analyse von River und Estuarine Waters für Spurenmetallforschung

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination ...

Remote Sensing Evaluation of Two-spotted Spider Mite Damage on Greenhouse Cotton

The objective of this study was to evaluate a ground-based multispectral optical sensor as a remote sensing tool to assess foliar damage caused by the two-spotted spider mite (TSSM), Tetranychus urticae Koch, on greenhouse grown cotton. TSSM is a polyphagous pest which occurs on a variety of field and horticultural crops. It often becomes an early season pest of cotton in damaging proportions as opposed to being a late season innocuous pest in the mid-southern United States. Evaluation of acaricides is important for maintaining the efficacy of and preventing resistance to the currently available arsenal of chemicals and newly developed control agents. Enumeration of spider mites for efficacy evaluations is laborious and time consuming. Therefore, subjective visual damage rating is commonly used to assess density of spider mites. The NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) is the most widely used statistic to describe the spectral reflectance characteristics of vegetation canopy to assess plant stress and health consequent to spider mite infestations. Results demonstrated that a multispectral optical sensor is an effective tool in distinguishing varying levels of infestation caused by T. urticae on early season cotton. This remote sensing technique may be used in lieu of a visual rating to evaluate insecticide treatments.

This manuscript describes a multispectral optical sensor that effectively detected damage to early season cotton artificially infested with varying densities of the two-spotted spider mite populations.

Fernerkundung Auswertung von zwei Spinnmilbe Schaden auf Gewächshaus-Baumwolle

The objective of this study was to evaluate a ground-based multispectral optical sensor as a remote sensing tool to assess foliar damage caused by the ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropod populations in rice. When used in combination with an enclosure, application of this sampling device provides absolute estimates of the populations of arthropods as numbers per standardized sampling area. The sampling efficiency depends critically on the sampling duration. In a mature rice crop, a two-minute sampling in an enclosure of 0.13 m2 yields more than 90% of the arthropod population. The device also allows sampling of arthropods dwelling on the water surface or the soil in rice paddies, but it is not suitable for sampling fast flying insects, such as predatory Odonata or larger hymenopterous parasitoids. The modified blower-vac is simple to construct, and cheaper and easier to handle than traditional suction sampling devices, such as D-vac. The low cost makes the modified blower-vac also accessible to researchers in developing countries.

Assessment of arthropod abundance in crops is critical for investigating population dynamics and species interactions. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropods in rice.

Modifizierung und Anwendung eines Laubbläser-vac für Feld Probenahme von Arthropoden

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may be treated with simple systems designed to promote sorption of contaminants to vegetation and soils and promote infiltration. Two example systems are described: a bioswale treatment system for urban stormwater treatment, and a vegetated drainage ditch for treating agriculture irrigation runoff. Both have similar attributes that reduce contaminant loading in runoff: vegetation that results in sorption of the contaminants to the soil and plant surfaces, and water infiltration. These systems may also include the integration of granulated activated carbon as a polishing step to remove residual contaminants. Implementation of these systems in agriculture and urban watersheds requires system monitoring to verify treatment efficacy. This includes chemical monitoring for specific contaminants responsible for toxicity. The current paper emphasizes monitoring of current use pesticides since these are responsible for surface water toxicity to aquatic invertebrates.

This article summarizes the design attributes and the effectiveness of treatment systems that treat urban stormwater and agriculture irrigation runoff to remove pesticides and other contaminants associated with aquatic toxicity.

Vegetierte Behandlungssysteme zur Entfernung von Verunreinigungen, die mit der Oberflächenwasser-Toxizität in der Landwirtschaft und dem städtischen Abfluss verbunden sind

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current measures to combat such pathogens have proved too conservative and, thus, not sufficiently effective, and they can potentially pose environmental risks. Therefore, it is extremely necessary to identify host-resistance factors to assist in controlling plant diseases naturally through the identification of resistant germplasm, the isolation and characterization of resistance genes, and the molecular breeding of resistant cultivars. In this regard, there is need to establish an accurate, rapid, and large-scale inoculation method to breed and develop plant resistance genes. The rice blast fungal pathogen Magnaporthe grisea causes severe disease symptoms and yield losses. Recently, M. grisea has emerged as a model organism for studying the mechanisms of plant-fungal pathogen interactions. Hence, we report the development of a plant virulence test method that is specific for M. grisea. This method provides for both spray inoculation with a conidial suspension and wounding inoculation with mycelium cubes or droplets of conidial suspension. The key step of the wounding inoculation method for detached rice leaves is to make wounds on plant leaves, which avoids any interference caused by host penetration resistance. This spray/wounding protocol contributes to the rapid, accurate, and large-scale screening of the pathotypes of M. grisea isolates. This integrated and systematic plant infection method will serve as an excellent starting point for gaining a broad perspective of issues in plant pathology.

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Here, we present a protocol to test plant virulence with the plant pathogen Magnaporthe grisea. This report will contribute to the large-scale screening of the pathotypes of fungi isolates and serve as an excellent starting point for understanding the resistant mechanisms of plants during molecular breeding.

Die Pflanze-Infektion-Test: Spray und Wunde-vermittelten Inokulation mit Pflanzen Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies

With an estimated 6000 species worldwide, hoverflies are ecologically important as alternative pollinators to domesticated honeybees. However, they are also a useful scientific model to study motion vision and flight dynamics in a controlled laboratory setting. As the larvae develop in organically polluted water, they are useful models for investigating investment in microbial immunity. While large scale commercial breeding for agriculture already occurs, there are no standardized protocols for maintaining captive populations for scientific studies. This is important as commercial captive breeding programs focusing on mass output during peak pollination periods may fail to provide a population that is consistent, stable and robust throughout the year, as is often needed for other research purposes. Therefore, a method to establish, maintain and refresh a captive research population is required. Here, we describe the utilization of an artificial hibernation cycle, in addition to the nutritional and housing requirements, for long term maintenance of Eristalis tenax. Using these methods, we have significantly increased the health and longevity of captive populations of E. tenax compared to previous reports. We furthermore discuss small scale rearing methods and options for optimizing yields and manipulating population demographics.

Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies

The overall goal of these procedures is to establish, maintain and refresh a captive population of Eristalis tenax in a research setting.

Aufzucht und langfristige Wartung von Schwebfliegen Eristalis Tenax für Forschungsstudien

With an estimated 6000 species worldwide, hoverflies are ecologically important as alternative pollinators to domesticated honeybees. However, they are ...

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and toxicological studies. Using automated digital tracking platforms, recent efforts in neuropharmacology are leveraging larval fish locomotor behaviors to identify potential therapeutic targets for novel small molecules. Similar to these efforts, research in the environmental sciences and comparative pharmacology and toxicology is examining various behaviors of fish models as diagnostic tools in tiered evaluation of contaminants and real-time monitoring of surface waters for contaminant threats. Whereas the zebrafish is a popular larval fish model in the biomedical sciences, the fathead minnow is a common larval fish model in ecotoxicology. Unfortunately, fathead minnow larvae have received considerably less attention in behavioral studies. Here, we develop and demonstrate a behavioral profile protocol using caffeine as a model neurostimulant. Though photomotor responses of fathead minnows were occasionally affected by caffeine, zebrafish&#160;were markedly more sensitive for photomotor and locomotor endpoints, which responded at environmentally relevant levels. Future studies are needed to understand comparative behavioral sensitivity differences among fish with age and time of day, and to determine whether similar behavioral effects would occur in nature and be indicative of adverse outcomes at the individual or population levels of biological organization.

Here, we present a protocol to examine larval zebrafish and fathead minnow locomotor activities and photomotor responses (PMR) using an automated tracking software. When incorporated in common toxicology bioassays, analyses of these behaviors provide a diagnostic tool to examine chemical bioactivity. This protocol is described using caffeine, a model neurostimulant.

Experimentelles Protokoll für die Prüfung Verhaltensreaktion Profile in Larval Fish: Anwendung auf die Neuro-Stimulans Koffein

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...

Generating Homo- and Heterografts Between Watermelon and Bottle Gourd for the Study of Cold-responsive MicroRNAs

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous small non-coding RNAs of about 20 - 24 nt, known to play important roles in plant development and adaptation. There is an accumulating evidence showing that the expressions of certain miRNAs are altered when grafting, an agricultural practice commonly used by farmers to improve crop tolerance to biotic and abiotic stresses. Bottle gourd is an inherently climate-resilient crop compared to many other major cucurbits, including watermelon, rendering it one of the most widely used rootstocks for the latter. The recent advancement of high-throughput sequencing technologies has provided great opportunities to investigate cold-responsive miRNAs and their contributions to heterograft advantages; yet, adequate experimental procedures are a prerequisite for this purpose. Here, we present a detailed protocol for efficiently generating homo- and heterografts between the cold-susceptible watermelon and the cold-tolerant bottle gourd, in addition to methods of tissue sampling, data generation, and data analysis. The presented methods are also useful for other plant-grafting systems, to interrogate miRNA regulations under various environmental stresses, such as heat, drought, and salinity.

Here we present a detailed protocol for efficiently making homo- and heterografts between watermelon and bottle gourd, in addition to methods of tissue sampling, data generation, and data analysis, for the investigation of cold-responsive microRNAs.

Generierung von Homo- und Heterografts zwischen Wassermelone und Flaschenkürbis for the Study of Kälte eine geschlechtergerechte MicroRNAs

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous small non-coding RNAs of about 20 - 24 nt, known to play important roles in plant development and adaptation. There is ...

Die Anwendung der Zwei-Spinnmilbe

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