Name: application of two-spotted spider mite tetranychus urticae for plant-pest interaction studies
Uploaded: 2014-07-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 53 s
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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>

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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><tbody><tr><td>Plant material:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>California red kidney bean</td><td>Stokes, Thorold, ON, Canada</td><td></td><td>2 week old, well infested with spider mites 2 or 3 days before use. Other cultivars of &lt;em&gt;Phaseolus vulgaris&lt;/em&gt; can be used.</td></tr><tr><td>Chemicals:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9416</td><td>1% stock solution is prepared to simplify aliquoting</td></tr><tr><td>Tap water</td><td></td><td></td><td>At room temperature, heat- and cold-shock affect mite survival rate and performance</td></tr><tr><td>Other materials and equipment:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plastic tray</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Set of scissors</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 L beakers</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Paper towels</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sets of sieves</td><td>Manufactured in house</td><td></td><td>Detailed instructions are available</td></tr><tr><td>Thin brush</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipettes</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipette tips</td><td></td><td></td><td>0.2 and 1 ml</td></tr><tr><td>1.5 ml centrifuge tubes</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Air pump</td><td></td><td></td><td>Aquarium type pump with inverted air flow. Vacuum line can be used. Required pressure drop is approx. 2-4 psi</td></tr><tr><td>Stereoscope</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scanner</td><td>Epson</td><td>V30</td><td>Any flatbed scanner allowing necessary degree of control over scan quality. We use Epson V30 for our experiments.</td></tr><tr><td>Computer</td><td></td><td></td><td>Windows or OS X PC which is compatible with scanner hardware and Adobe Photoshop software.</td></tr><tr><td>Adobe Photoshop software</td><td>Adobe Systems Inc., San Jose, CA, USA</td><td>various</td><td>Any version with Histogram tool included.</td></tr></tbody></table>

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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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

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 ...

Forschung

Umwelt

Development of Metarhizium anisopliae as a Mycoinsecticide: From Isolation to Field Performance

A major concern when developing commercial mycoinsecticides is the kill speed compared to that of chemical insecticides. Therefore, isolation and screening for the selection of a fast-acting, highly virulent entomopathogenic fungus are important steps. Entomopathogenic fungi, such as Metarhizium, Beauveria, and Nomurea, which act by contact, are better suited than Bacillus thuringiensis or nucleopolyhedrosis virus (NPV), which must be ingested by the insect pest. In the present work, we isolated 68 Metarhizium strains from infected insects using a soil dilution and bait method. The isolates were identified by the amplification and sequencing of the ITS1-5.8S-ITS2 and 26S rDNA region. The most virulent strain of Metarhizium anisopliae was selected based on the median lethal concentration (LC50) and time (LT50) obtained in insect bioassays against III-instar larvae of Helicoverpa armigera. The mass production of spores by the selected strain was carried out with solid-state fermentation (SSF) using rice as a substrate for 14 days. Spores were extracted from the sporulated biomass using 0.1% tween-80, and different formulations of the spores were prepared. Field trials of the formulations for the control of an H. armigera infestation in pigeon peas were carried out by randomized block design. The infestation control levels obtained with oil and aqueous formulations (78.0% and 70.9%, respectively) were better than the 63.4% obtained with chemical pesticide.

Development of Metarhizium anisopliae as a Mycoinsecticide: From Isolation to Field Performance

Here, we report the different stages involved in the knowledge-based development of an effective mycoinsecticide, including the isolation, identification, screening, and selection of the "best-fit" entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae, for the control of insect pests in agriculture.

Entwicklung von<em&gt; Metarhizium anisopliae</em&gt; Als Mycoinsektizid: Von der Isolation bis zur Field Performance

A major concern when developing commercial mycoinsecticides is the kill speed compared to that of chemical insecticides. Therefore, isolation and ...

Detached Leaf Assays to Simplify Gene Expression Studies in Potato During Infestation by Chewing Insect Manduca sexta

The multitrophic nature of gene expression studies of insect herbivory demands large numbers of biological replicates, creating the need for simpler, more streamlined herbivory protocols. Perturbations of chewing insects are usually studied in whole plant systems. While this whole organism strategy is popular, it is not necessary if similar observations can be replicated in a single detached leaf. The assumption is that basic elements required for signal transduction are present within the leaf itself. In the case of early events in signal transduction, cells need only to receive the signal from the perturbation and transmit that signal to neighboring cells which are assayed for gene expression.
The proposed method simply changes the timing of the detachment. In whole plant experiments, larvae are confined to a single leaf which is eventually detached from the plant and assayed for gene expression. If the order of excision is reversed, from last in whole plant studies, to first in the detached study, the feeding experiment is simplified.
Solanum tuberosum var. Kennebec is propagated by nodal transfer in a simple tissue culture medium and transferred to soil for further growth if desired. Leaves are excised from the parent plant and relocated to Petri dishes where the feeding assay is conducted with the larval stages of M. sexta. Damaged leaf tissue is assayed for the expression of relatively early events in signal transduction. Gene expression analysis identified infestation-specific Cys2-His2 (C2H2) transcription factors, confirming the success of using detached leaves in early response studies. The method is easier to perform than whole plant infestations and uses less space.

The presented method creates natural herbivore damaged plant tissue through the application of Manduca sexta larvae to detached leaves of potato. The plant tissue is assayed for expression of six transcription factor homologs involved in early responses to insect herbivory.

Freistehende Leaf Assays zur Vereinfachung der Genexpressionsstudien in Kartoffeln während des Befalls durch Kauen Voninsekt Manduca sexta

The multitrophic nature of gene expression studies of insect herbivory demands large numbers of biological replicates, creating the need for simpler, more ...

Sampling for Estimating Frankliniella Species Flower Thrips and Orius Species Predators in Field Experiments

The western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Pergande), is a polyphagous pest that has been spread worldwide. The extensive use of insecticides in attempts to control its populations eliminates natural enemies and competitor flower thrips species, thereby increasing its populations. An unsustainable situation develops with concomitant resistant pest populations, secondary pest outbreaks, and environmental degradation. Integrated pest management utilizes knowledge of pest and natural enemy relationships to implement tactics that are environmentally friendly and sustainable. Minute pirate bugs are the most important worldwide predators of thrips. They can suppress and ultimately control Frankliniella species flower thrips. Flower samples taken at least weekly are needed to understand predator-prey dynamics. Shown here is the sampling of the flowers of fruiting vegetables and companion plants to estimate the densities of individual thrips and minute pirate bug species. Representative data illustrates how the protocol is used to determine the efficacy of management tactics over time and how to evaluate the benefits of predation by minute pirate bugs. The sampling protocol is similarly adaptable to sampling thrips and minute pirate bugs in other plant species hosts.

Sampling for Estimating Frankliniella Species Flower Thrips and Orius Species Predators in Field Experiments

Presented here is a protocol to determine the number of thrips and minute pirate bug predators in crops over multiple dates in field experiments. Also illustrated is how to determine the efficacy of management tactics against thrips and evaluate the benefits of predation by minute pirate bugs.

Probenahme zur Schätzung von Frankliniella-Arten Blumenthrips und Orius-Arten-Raubtiere in Feldversuchen

The western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Pergande), is a polyphagous pest that has been spread worldwide. The extensive use of insecticides ...

Leveraging Micro-CT Scanning to Analyze Parasitic Plant-Host Interactions

Micro-CT scanning has become an established tool in investigating plant structure and function. Its non-destructive nature, combined with the possibility of three-dimensional visualization and virtual sectioning, has allowed novel and increasingly detailed analysis of complex plant organs. Interactions among plants, including between parasitic plants and their hosts, can also be explored. However, sample preparation before scanning becomes crucial due to the interaction between these plants, which often differ in tissue organization and composition. Furthermore, the broad diversity of parasitic flowering plants, ranging from highly reduced vegetative bodies to trees, herbs, and shrubs, must be considered during the sampling, treatment, and preparation of parasite-host material. Here two different approaches are described for introducing contrast solutions into the parasite and/or host plants, focusing on analyzing the haustorium. This organ promotes connection and communication between the two plants. Following a simple approach, details of haustorium tissue organization can be explored three-dimensionally, as shown here for&#160;euphytoid, vine, and mistletoe parasitic species. Selecting specific contrasting agents and application approaches also allow detailed observation of endoparasite spread within the host body and detection of direct vessel-to-vessel connection between parasite and host, as shown here for an obligate root parasite. Thus, the protocol discussed here can be applied to the broad diversity of parasitic flowering plants to advance the understanding of their development, structure, and functioning.

Micro-CT is a non-destructive tool that can analyze plant structures in three dimensions. The present protocol describes the sample preparation to leverage micro-CT to analyze parasitic plant structure and function. Different species are used to highlight the advantages of this method when coupled with specific preparations.

Nutzung von Mikro-CT-Scans zur Analyse parasitärer Pflanzen-Wirt-Interaktionen

Micro-CT scanning has become an established tool in investigating plant structure and function. Its non-destructive nature, combined with the possibility ...

Bioassays for Monitoring Insecticide Resistance

Pest resistance to pesticides is an increasing problem because pesticides are an integral part of high-yielding production agriculture. When few products are labeled for an individual pest within a particular crop system, chemical control options are limited. Therefore, the same product(s) are used repeatedly and continual selection pressure is placed on the target pest. There are both financial and environmental costs associated with the development of resistant populations. The cost of pesticide resistance has been estimated at approximately $ 1.5 billion annually in the United States. This paper will describe protocols, currently used to monitor arthropod (specifically insects) populations for the development of resistance. The adult vial test is used to measure the toxicity to contact insecticides and a modification of this test is used for plant-systemic insecticides. In these bioassays, insects are exposed to technical grade insecticide and responses (mortality) recorded at a specific post-exposure interval. The mortality data are subjected to Log Dose probit analysis to generate estimates of a lethal concentration that provides mortality to 50% (LC50) of the target populations and a series of confidence limits (CL's) as estimates of data variability. When these data are collected for a range of insecticide-susceptible populations, the LC50 can be used as baseline data for future monitoring purposes. After populations have been exposed to products, the results can be compared to a previously determined LC50 using the same methodology.

This manuscript demonstrates and discusses techniques used to survey pesticide susceptibility and detect resistance to contact and systemic pesticides in arthropod pests.

Bioassays zur Überwachung Insecticide Resistance

Pest resistance to pesticides is an increasing problem because pesticides are an integral part of high-yielding production agriculture. When few products ...

Biologie

Parasitierung des künstlichen Wirts durch Trichogramma dendrolimi und Giftextraktion

Extracting Venom from the Parasitoid Wasp Trichogramma dendrolimi Using an Artificial Host

Parasitoid wasps are a diverse group of hymenopteran insects that serve as invaluable resources for pest biocontrol. To ensure successful parasitism, parasitoid wasps inject venom into their hosts to suppress their hosts&#39; immunity, modulate hosts&#39; development, metabolism, and even behavior. With over 600,000 estimated species, the diversity of parasitoid wasps surpasses that of other venomous animals, such as snakes, cone snails, and spiders. Parasitoid wasp venom is an underexplored source of bioactive molecules with potential applications in pest control and medicine. However, collecting parasitoid venom is challenging due to the inability to use direct or electrical stimulation and the difficulty in dissection because of their small size. Trichogramma is a genus of tiny (~0.5 mm) egg parasitoid wasps that are widely used for the biological control of lepidopteran pests in both agriculture and forests. Here, we report a method for extracting venom from T. dendrolimi using artificial hosts. These artificial hosts are created with polyethylene film and amino acid solutions and then inoculated with Trichogramma wasps for parasitism. The venom was subsequently collected and concentrated. This method enables the extraction of large amounts of Trichogramma venom while avoiding contamination from other tissues caused by dissection, a common issue in venom reservoir dissection protocols. This innovative approach facilitates the study of Trichogramma venom, paving the way for new research and potential applications.

Autor im Rampenlicht: Effiziente Methode zur Extraktion von Gift aus Trichogramma parasitoiden Wespen 

Here, we present a protocol for extracting venom from Trichogramma dendrolimi using an artificial host created with polyethylene film and amino acid solution.

Extraktion von Gift aus der parasitoiden Wespe Trichogramma dendrolimi mit Hilfe eines künstlichen Wirts

Parasitoid wasps are a diverse group of hymenopteran insects that serve as invaluable resources for pest biocontrol. To ensure successful parasitism, ...

Biochemie

Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example

Plants can resist herbivore damage through three broad mechanisms: antixenosis, antibiosis and tolerance1. Antixenosis is the degree to which the plant is avoided when the herbivore is able to select other plants2. Antibiosis is the degree to which the plant affects the fitness of the herbivore feeding on it1.Tolerance is the degree to which the plant can withstand or repair damage caused by the herbivore, without compromising the herbivore's growth and reproduction1. The durability of herbivore resistance in an agricultural setting depends to a great extent on the resistance mechanism favored during crop breeding efforts3.
We demonstrate a no-choice experiment designed to estimate the relative contributions of antibiosis and tolerance to spittlebug resistance in Brachiaria spp. Several species of African grasses of the genus Brachiaria are valuable forage and pasture plants in the Neotropics, but they can be severely challenged by several native species of spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae)4.To assess their resistance to spittlebugs, plants are vegetatively-propagated by stem cuttings and allowed to grow for approximately one month, allowing the growth of superficial roots on which spittlebugs can feed. At that point, each test plant is individually challenged with six spittlebug eggs near hatching. Infestations are allowed to progress for one month before evaluating plant damage and insect survival. Scoring plant damage provides an estimate of tolerance while scoring insect survival provides an estimate of antibiosis. This protocol has facilitated our plant breeding objective to enhance spittlebug resistance in commercial brachiariagrases5.

Characterizing Herbivore Resistance Mechanisms: Spittlebugs on Brachiaria spp. as an Example

This video explains mechanisms of host plant resistance to herbivory and demonstrates a no-choice test that estimates the relative contributions of antibiosis and tolerance to spittlebug resistance in Brachiaria spp.

Charakterisierung Herbivore Resistenzmechanismen: Spittlebugs auf Brachiaria Spp. als Beispiel

Plants can resist herbivore damage through three broad mechanisms: antixenosis, antibiosis and tolerance1. Antixenosis is the degree to which the plant is ...

Die Anwendung der Zwei-Spinnmilbe

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Fernerkundung Auswertung von zwei Spinnmilbe Schaden auf Gewächshaus-Baumwolle

Entwicklung von

Freistehende Leaf Assays zur Vereinfachung der Genexpressionsstudien in Kartoffeln während des Befalls durch Kauen Voninsekt Manduca sexta

Probenahme zur Schätzung von Frankliniella-Arten Blumenthrips und Orius-Arten-Raubtiere in Feldversuchen

Nutzung von Mikro-CT-Scans zur Analyse parasitärer Pflanzen-Wirt-Interaktionen

Bioassays zur Überwachung Insecticide Resistance

Extraktion von Gift aus der parasitoiden Wespe Trichogramma dendrolimi mit Hilfe eines künstlichen Wirts

Extraktion von Gift aus der parasitoiden Wespe Trichogramma dendrolimi mit Hilfe eines künstlichen Wirts

Extraktion von Gift aus der parasitoiden Wespe Trichogramma dendrolimi mit Hilfe eines künstlichen Wirts

Charakterisierung Herbivore Resistenzmechanismen: Spittlebugs auf Brachiaria Spp. als Beispiel