A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Aedes aegypti יתושים נגועים Wolbachia שוחררו לאוכלוסיות טבעי לדכא את השידור של arboviruses. אנו מתארים שיטות האחורי Ae. aegypti עם זיהומים Wolbachia במעבדה ניסויים ולשחרר שדה, נקיטת אמצעי זהירות כדי למזער את עיבוד מעבדה ובחירה.
Aedes aegypti יתושים נגועים השפעול Wolbachia מנוצל ב תוכניות כדי לשלוט על התפשטות arboviruses כגון קדחת דנגה, chikungunya Zika. Wolbachia-יתושים נגועים יכול להשתחרר לתוך השדה גם להפחית את אוכלוסיית גדלים באמצעות matings לא תואמת או להפוך אוכלוסיות עם יתושים המהווים עקשן וירוס שידור. אסטרטגיות אלו להצליח, היתושים שוחרר לתוך השדה מהמעבדה חייב להיות תחרותי עם יתושים מקורית. עם זאת, שמירה על יתושים במעבדה יכול לגרום נישואי קרובים, סחף גנטי, עיבוד מעבדה אשר יכול להפחית את הכושר שלהם בתחום עשויים לבלבל את התוצאות של ניסויים. כדי לבדוק את התאמתו של זיהומים שונים Wolbachia לפריסה בשטח, זה הכרחי לשמור על יתושים בסביבה מעבדתית מבוקרת על פני דורות רבים. אנו מתארים פרוטוקול פשוטים לשמירה על יתושים Ae. aegypti במעבדה, אשר מתאים הן Wolbachia-יתושים נגועים ופראי-סוג. השיטות למזער מעבדה הסתגלות וליישם outcrossing כדי להגביר את הרלוונטיות של ניסויים כדי שדה יתושים. בנוסף, מושבות נשמרים בתנאים אופטימליים כדי למקסם את הכושר שלהם עבור מהדורות בשטח פתוח.
Aedes aegypti יתושים אחראים להעברת חלק arboviruses החשוב ביותר בעולם, לרבות קדחת דנגה, Zika ו- chikungunya1. וירוסים אלה הופכים איום גובר על הבריאות העולמי ההתפלגות הנפוצה של Ae. aegypti באזורים הטרופיים ממשיך להרחיב את2,3,4. נקבה Ae. aegypti מעדיפים ניזונים דם אנושי5 , ולכן נוטים בקרבה לבני אדם, במיוחד באזורים עירוניים איפה אוכלוסיות הצפופים ביותר. באמצעות הקשר הזה קרוב עם בני אדם הם הסתגלו גם להתרבות בבתי גידול מלאכותיים, כולל צמיגים, סירים, מרזבים מים טנקים6,7. Aegypti Ae. גם ברצון להתאים לסביבות מעבדה שבה הם יכול להישמר ללא כל דרישות מיוחדות לאחר איסוף ישירות מהשדה, בניגוד כמה מינים אחרים סוג אאדס 8, 9,10. שלהם קלות התחזוקה ראה אותם למד נרחב במעבדה במגוון רחב של תחומים, בסופו של דבר במטרה לשלוט היתושים מחלות יכולה לשדר.
באופן מסורתי, arboviral שליטה מתבסס בעיקר על שימוש חומרי הדברה כדי להפחית אוכלוסיות יתוש. עם זאת, יש עניין גובר על גישות בהם יתושים ששונה גדלו במעבדה, ואז שוחרר לאוכלוסיות טבעי. היתושים שפורסמו עשוי להיות שונה גנטית11,12,13, ביולוגית14,15, דרך הקרנה16, טיפול כימי17,18, או עם בשילוב טכניקות19 לדכא אוכלוסיות של יתושים או להחליף אותם עם יתושים כי הם דברים מעוותים שידור arboviral20.
Wolbachia הם חיידקים כיום בשימוש כסוכן הדברה ביולוגית של arboviruses. זנים שונים של Wolbachia שהוכנסו לאחרונה Ae. aegypti השפעול באמצעות עובריים microinjection21,22,23,24. זנים אלו להפחית את היכולת של arboviruses להפיץ, לשכפל, היתוש, הולכת ופוחתת שלהם שידור פוטנציאליים23,25,26,27,28 . זיהומים Wolbachia מועברים מאמא לצאצאים, אולם זנים מסוימים לגרום עקרות כאשר נגוע זכרים להזדווג עם נקבות נגוע22. Wolbachia-זכרים הנגוע ולכן יכול להיות משוחרר בכמויות גדולות כדי לדכא אוכלוסיות יתושים טבעי, הפגין לאחרונה15,מינים אחרים אאדס 29. עם זאת, מאז Wolbachia לעכב גם שידור arboviral ב Ae. aegypti, יתושים יכולים גם להשתחרר כדי להחליף את אוכלוסיות מקומיות וקטורים עניים. Ae. aegypti השפעול נגוע Wolbachia עכשיו שוחררו בתוך השדה במספר מדינות באמצעות זה הצגנו14,30,31.
Wolbachia-גישות מבוססות עבור פקד arboviral להסתמך על הבנה צליל של האינטראקציות בין Wolbachia, היתוש ואיכות הסביבה. Wolbachia להתרחש באופן טבעי במגוון רחב של חרקים, זנים מוחדרים יתושים מגוונים ב שלהם אפקטים32. כמו סוגים חדשים של זיהום Wolbachia הם מוחדרים Ae. aegypti24, זה הכרחי לאפיין כל אסנן והשפעותיהם על כושר יתושים, רבייה, הפרעה arboviral תחת מגוון תנאים. ניסויים קפדניות במעבדה ולכן נדרש להעריך את פוטנציאל Wolbachia זנים להצליח בתחום.
שדה פתוח מהדורות של Ae. aegypti עם זיהומים Wolbachia יכול לעיתים קרובות דורשים אלפי עד עשרות אלפי יתושים לפי אזור שחרור להיות גדלו כל שבוע14,30,31. ניתן לשפר את ההצלחה של מהדורות הראשונית על ידי שחרור יתושים בגודל גדול להגדיל את פוריות33 ,34,הצלחה35ההזדווגות שלהם. היתושים צריך גם להתאים את התנאים שהם יחוו בשטח, אולם לטווח ארוך מעבדה לגידול עלולה לגרום לשינויים בהתנהגות, פיזיולוגיה אשר יכול להשפיע על שדה ביצועים36,37, 38.
אנו מתארים פרוטוקול פשוט לגידול Ae. aegypti במעבדה בעזרת ציוד בסיסי. פרוטוקול זה מתאים הן פראי-סוג של Wolbachia-נגוע היתושים, שהאחרון שבהם תוכל לדרוש תשומת לב מיוחדת כמו כמה זנים Wolbachia יש השפעות משמעותי על יתושים חיים-היסטוריה תכונות39, 40. התנאים rearing למנוע צפיפות יתר ותחרות לאוכל לייצר יתושים בגודל אחיד, אשר הוא קריטי עבור וקטור כשירות וניסויים כושר, והוא מבטיח היתושים יהיו בריאים לשחרור שדה41 . אנחנו גם לוקחים אמצעי הזהירות האפשריים כדי למזער את עיבוד מעבדה ואת נישואי קרובים על-ידי הפחתת לחצים בררניים, להבטיח כי הדור הבא נדגמים מתוך מאגר גדול, אקראי. עם זאת, סביבות מעבדה הן שונה במובהק מתנאי שדה, תחזוקה לטווח הארוך בתנאים רגועים יכול להפחית את הכושר של יתושים עם שחרורם לתוך שדה37,42,43 . לכן נחצה נקבות משורות מעבדה זכרים שנאספו שדה מעת לעת, וכתוצאה מכך המושבות אשר דומים גנטי להשוואות ניסיוני, שהם להתאים יעד אוכלוסייה של שדה39. השיטות אינן דורשות שום ציוד מיוחד, וניתן לשנותם האחורי עשרות אלפים של אנשים בכל שבוע עבור שדה לעיתונות. הפרוטוקול קובע סדר עדיפויות של גם בחדר הכושר של יתושים בתוך ועל -פני דורות, שיקול חשוב עבור חרקים המיועדים הממסד באוכלוסיות טבעיות. הפרוטוקול מתאים ברוב מעבדות הדורשים תחזוקה של Ae. aegypti, במיוחד להשוואות ניסיוני איפה חשובים איכות עקבית של יתושים, relatability לשדה.
דם האכלה של יתושים בנושאים האנושית אושרה על ידי אוניברסיטת מלבורן ועדת האתיקה האנושית (אישור #: 0723847). כולם מתנדבים בתנאי הודיע הסכמה בכתב.
1. זחל לגידול
הערה: יתושים נערכים 26 ± 0.5 ° C ו- 50-70% לחות יחסית, עם photoperiod h (בהירה: כהה) 12:12 עבור פרוטוקול תחזוקה זה המושבה. תנאים אלה דומים הממוצע לתנאי האקלים באוסטרליה, קיירנס, בטווח תרמי מיטבי עבור Ae. aegypti הישרדות, פיתוח44,45,46. טמפרטורות גבוהות יכול לגרום לאובדן של זיהומים Wolbachia מן המושבות נגד יתושים, נמנעה47. אנו מקפידים על יחידים לפחות 500 לכל האוכלוסייה כדי למזער את נישואי קרובים; שמירה על מושבות של גודל קטן יותר יכולות להיות השלכות כושר [רוס. et al. לא פורסם]. תחת תנאים אלו בהנחה תזונה נאותה, הזמן הדור הממוצע הוא 28 ימים (ראה טבלה 1).
2. הבוגרים
הערה: הזחלים יתחיל pupate של חמישה ימים לאחר הבקיעה אם שתאכל היטב, הרוב צריך pupate על ידי שבעה ימים לאחר הבקיעה. מבוגרים יתחיל המתעוררים כ יומיים לאחר להתגלמות אם מתוחזק בצורה אופטימלית בטמפרטורה 26 ° C (ראה תוצאות נציג). התפתחות הזחל אינו מושפע בדרך כלל על ידי זיהומים Wolbachia כאשר מזון מסופק39,23,49.
3. הגולמי סקסיייי עבור Outcrossing
4. דם האכלה, ההטלה
5. ביצה אוסף, מיזוג
היום | שלב | ||
0 | הפתח ביצים | ||
1 | ספירת הזחלים במגשים | ||
7 | להעביר את הזחלים, גלמי המושבה בכלובים | ||
17 | דם להאכיל בוגרות | ||
21 | בגין איסוף ביצים | ||
25 | סיום איסוף ביצים | ||
28 | הפתח ביצים |
טבלה 1: סקירה של לוח הזמנים תחזוקה של המושבה Ae. aegypti בגיל 26 מעלות צלזיוס העיתוי של הדם-ההזנה הנשי, את הבקיעה ביצים הוא גמיש, אבל המשכים ארוכים בשלבים אלה יש להימנע, במיוחד עבור יתושים נגועים Wolbachia, על מנת לצמצם את התמותה. בעקבות לוח זמנים זה ממזער את הבחירה נגד יתושים המהווים מהירה או איטית לפתח או בוגר בכל שלבי החיים, ובלבד הזחלים ניזונים בצורה אופטימלית.
איור 1: ציוד המשמש לגידול Ae. aegypti במעבדה. מיכלי פלסטיק (א), המשמש עבור ביצים או לגידול הזחלים עם אמצעי אחסון של 500, 750 ו- 5,000 mL (משמאל לימין). מגשים (B) המשמש לגידול הזחלים על צפיפות מבוקרת, בדרך כלל 500 הזחלים ב- 4 ליטרים של מים. (ג) 19.7 L ו- (D) 3 L כלובים המשמש עבור דיור למבוגרים. צפיפות של מבוגרים 25 או פחות לליטר צריך להישמר לספק מספיק שטח פנוי. (E) 35 מ ל כוס עם צמר גפן לח סיפק כמקור מים למבוגרים. (F) 35 מ ל גביע עם סוכרוז פתרון מסופקים באמצעות כבל או הפתיל שיניים כמקור של סוכר. (HG–) כוסות מלאות מים לגידול זחל, הרצוף המצע ההטלה של נייר זכוכית או נייר סינון (G ו- H, בהתאמה). (אני) Zip-lock תיק לאחסון של רצועות נייר זכוכית או נייר סינון כתמים שחורים על נייר זכוכית הם יתושים ביצים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2: לרוחב (א) ו הגבי (ב) נופים של הגלמים למבוגרים Ae. aegypti (ג) הממחיש את דו-צורתיות. זכרים ממוקמות בצד ימין וגם נקבות מצד ימין של כל לוח. כאשר מוזן באופן מיטבי, גלמי זכרים ונקבות נבדלים על ידי גודל; הנקבות גדולות מן הזכרים (A) ויש cephalothorax בולבוסי יחסית לעומת גברים אשר יש צדדים להחמיא (B). גברים מבוגרים הם בקלות להבחין בין הנקבות בתנאים rearing כל, בעיקר על ידי שלהם אנטנה plumose, קאלאמרי ארוך. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3. בן יום ארבע ביצים Ae. aegypti בתנאים שונים. (א) Intact משפיעה על רצועות נייר זכוכית לשמור על לחות גבוהה (> 80 אחוז) אך ללא לחות לעין. המחירים הפתח צריך להיות מעל 90% עבור פראי-סוג Ae. aegypti אם יתוחזק כראוי. ביצים (B) שבוקעים לפני להיות שקוע במים (הבקיעה מפותחת) נבדלים על ידי קאפ מנותקת ביצה זחל גלוי. אפשרות זו מציינת כי רצועת נייר זכוכית נשמר לח מדי. ביצים (C) עוברות ייבוש תלגמי עלול לקרוס, הם נראים בבירור על ידי מראה קעורה שלהם. אם סביר להניח שאני הופכת נוקשה זה גם מציין כי הביצים עשוי להיות יבש מדי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 ממחישה את ההשפעות של תזונה שיוצרת על הפיתוח של Ae. aegypti הזחלים. מתי מכולות מסופקים עם 0.25 מ ג של מזון לכל זחל ליום או פחות, מגביר את קצב ההתפתחות עבור זכרים ונקבות, סינכרונית פחות מאשר במיכלים מסופק עם 0.5 מ ג של מזון. אם במזון הולם זה אינו מסופק בכל מש?...
בעקבות פרוטוקול המובאת כאן לשם קיום Wolbachia-נגועים aegypti Ae. עליך לוודא כי יתושים בריא איכות עקבית מיוצרים לניסויים, פתח שדה לעיתונות. בניגוד פרוטוקולים אחרים זה סדר עדיפויות בייצור המוני כמויות היתושים (ראה התייחסות57), השיטות הם התמקדו למקסם את הכושר שלהם, הן בתוך דורות ?...
המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.
אנו להכיר הנג לין לחלומות כריס פטון, פטרינה ג'ונסון, קלייר Doig על תרומתם לפיתוח שיטות התחזוקה שלנו המושבה, שלושה אנונימיים בודקים עבור שלהם הצעות אשר עזר לשפר את כתב היד. המחקר שלנו נתמך על-ידי תוכנית גרנט מלגת אל תסמכו עלי הבריאות הלאומי, מועצת המחקר הרפואי ותרגום מענק של טרסט. סעיף זה נמען של הכשרה מחקר הממשלה האוסטרלית תוכנית מלגה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Wild type Aedes aegypti | Collected from field locations in Queensland, Australia, see Yeap and others39 for details | ||
w Mel-infected Aedes aegypti | Provided by Monash University. Refer to Walker and others23 for information on the strain | ||
w AlbB-infected Aedes aegypti | Provided by Monash University. Refer to Xi and others21 for information on the strain | ||
w MelPop-infected Aedes aegypti | Provided by Monash University. Refer to McMeniman and others22 for information on the strain | ||
Instant dried yeast | Lowan | Stimulates egg hatching. Found in general grocery stores. Other brands may be used | |
5 L plastic tub | Quadrant | Q110950 | Used for hatching and rearing larvae. Other products may be used |
Fish Food (Tetramin Tropical Tablets) | Tetra | 16152 | Provided to larvae as a source of food. Web address: https://www.amazon.com/Tetra-16152-TetraMin-Tropical-10-93-Ounce/dp/B00025Z6SE |
Plastic containers | Used for rearing larvae. Any plastic container above 500 mL should be suitable | ||
Glass pipette | Used for transferring larvae and pupae between containers. Web address: https://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Durable-Long-Glass-Experiment-Medical-Pipette-Dropper-Transfer-Pipette-Lab-Supplies-With-Red-Rubber-Cap/32704471109.html?spm=2114.40010308.4.2.py4Kez | ||
Clicker counter | RS Pro | 710-5212 | Used to assist in the counting of larvae, pupae and eggs. Web address: http://au.rs-online.com/web/p/products/7105212/?grossPrice=Y |
Rearing trays | Gratnells | Used for rearing larvae. Web address: http://www.gratnells.com | |
Nylon mesh | Used to transfer larvae and pupae to containers of fresh water. Other brands may be used. Web address: https://www.spotlightstores.com/fabrics-yarn/specialty-apparel-fabrics/nettings-tulles/nylon-netting/p/BP80046941001-white | ||
Cages | BugDorm | DP1000 | Houses adult mosquitoes. Alternative products may be used. Web address: http://bugdorm.megaview.com.tw/bugdorm-1-insect-rearing-cage-30x30x30-cm-pack-of-one-p-29.html |
35 mL plastic cup | Huhtamaki | AA272225 | Used to provide water or sucrose to adult mosquitoes. Other brands may be used |
35 mL plastic cup lid | Huhtamaki | GB030005 | Used to provide sucrose to adult mosquitoes. Other brands may be used |
Cotton wool | Cutisoft | 71841-13 | Moist cotton wool is provided as a source of water to adults. Other brands may be used |
White Sugar | Provided as a source of sugar to adult mosquitoes. Found in general grocery stores | ||
Rope | M Recht Accessories | C323C/W | Used to provide sucrose solution to adults. Other brands may be used. Web address: https://mrecht.com.au/haberdashery/braids-cords-and-tapes/cords/plaited-cord/cotton/ |
Plastic cup (large) | Used as an oviposition container. Any plastic cup that holds 100 mL of water should be suitable | ||
Sandpaper | Norton Master Painters | CE015962 | Provided as an oviposition substrate. Alternative products may be used, but we use this brand because it is relatively odorless. Lighter colors are used for contrast with eggs. Web address: https://www.bolt.com.au/115mm-36m-master-painters-bulk-roll-p80-medium-p-9396.html |
Filter paper | Whatman | 1001-150 | Used as an alternative oviposition substrate. Other brands may be used |
Latex gloves | SemperGuard | Z560979 | Prevents mosquito bites on hands when blood feeding. Other brands may be used. Web address: http://www.sempermed.com/en/products/detail/semperguardR_latex_puderfrei_innercoated/ |
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