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).

ハダニ人口の1。メンテナンス注：ハダニは、カリフォルニア赤インゲン豆（ インゲンマメ ）で飼育されています。 <ol><li>前侵入に2〜3週間種子からマメ植物を育てる。 </li><li>侵入された植物との混在は、これらの植物;大人のダニが急速に新鮮な植物材料を植民地化します。 </li><li>新鮮な植物に置き換え、7〜10日ごとに古い寄生さマメ植物を除去します。 </li></ol> 2。成人女性ダニの収集<ol><li>洗濯方法を使用してコレクションをダニ<ol><li>ダニを収集するには、1から2日前までに、実験に寄生した植物と接触して、新鮮な豆の植物を置く。 </li><li> 1000〜2000の大人の女性のダニを収集するために20から30の新鮮な豆の植物を使用してください。 </li><li> RTで水道水を使用して0.001％でのTween 20の溶液を調製する。 </li><li>一度に2から3の植物を使用して、トゥイーン20溶液中に出没マメ植物を洗う。 </li><li&gt;各植物は葉からのすべてのダニを収集するために2〜3倍洗浄する。 </li><li>ダニの死亡を回避するために10分以内に完了するステップ2.1.4。 </li></ol></li><li>定義されたメッシュサイズ篩ダニ懸濁液の濾過により成人女性ダニの分離<ol><li> （破片を除去するために）500ミクロンと300ミクロン（成人女性のダニを収集する）（ 図1A）：以下のメッシュサイズのモレキュラーシーブを準備します。 </li><li> 500ミクロンのふるいを通して懸濁物をろ過する。 </li><li> 300ミクロンのふるいを通して懸濁物を濾過し直して。大人の女性のダニは保持されます。 </li><li>トゥイーン20を除去して清潔な水道水における成人女性のダニを300ミクロンのふるいを浸します。 </li><li>ふるいの底に単層でダニを広げた。 </li><li>ふるいのメッシュと側面から余分な水を除去するために紙タオルを使用してください。 NOTE：ダニを回復するために迅速に乾燥する必要があるため、これが行われる。 </li><li> 図1に示すように、組立体を調製B;これは、ダニが自由に移動できるようになりますが、それらは逃げるのを防ぎます。 </li><li>支持体として使用されているふるいの上にダニの篩を配置します。 </li><li>飛散ダニを防ぐために水で底のふるいを囲む。注：ダニは約5分後に回復を開始します。約30分後、移動ダニの数は、収集（ 図1D）を開始するのに十分である。彼らは、コレクションを妨害する絹を生産するようにダニは、1時間以内に収集する必要があります。 </li></ol></li></ol>ダニと3。プラント寄生 NOTE：成体雌ダニを回収した後、それらは植物の侵入のために使用することができる。 A）細いブラシ（プロトコルセクション3.1）を使用して、aとb）ポンプまたは真空ライン（プロトコルセクション3.2）を使用して：成人女性のダニによる実験植物をはびこるために使用する2つの方法があります。 <ol><li>ブラシを使ってダニ寄生 注：ハダニの侵入ブラシで植物当たり最大30ダニの適用のために使用される。 <ol><li>サイズ00や細かい柔らかい毛ラウンドアートブラシを使用してください。 </li><li> RTの水道水でブラシを濡らす。 </li><li>そっとブラシの先端を使用してふるいからダニをピックアップし、工場に転送。 </li></ol></li><li>ポンプを使用して侵入をダニ NOTE：30以上のダニが適用されるときに、ポンプ/真空ラインにより集めダニによる植物の侵襲が使用される。この方法では、マイクロエレクト​​ロニクス部品のピックアップや真空ライン用の真空ポンプを用いることができる。これは、空気の流れを一定にし、十分な強度（2-4 PSI）を維持することが重要である。 <ol><li>ポンプ/真空管とチップの間のアダプタとして下部に1.5ミリリットルの遠心管のカットを使用してポンプや真空ラインに接続しているチューブに1ミリリットルピペットチップを取り付けます。 </li><li>ピペットチップおよびアダプタ（1.5ミリリットル遠心管）との間に紙タオル一枚を置きます。注：この目的は、Tの内部トラップダニにある彼は、吸引プロセス中にチップをピペットし、また空気の流れ（ 図1C）を低減する。 </li><li>ピペットチップを用いてふるいから直接ダニを集める。 </li><li>または、ステレオスコープを使用して寄生した葉からダニを一つずつ集める。 </li><li>ダニの必要数は、収集された際に、ピペットチップの背面に紙タオルの一部が乱さであることを確認して、チューブからピペットチップを取り外します。 </li><li>ピペットチップをタップし、一緒にダニに凝集によってダニを集める。その後、葉の上に置きます。秒以内に、ダニは葉の上に分散させるために開始されます。 </li></ol></li></ol> 4。記録との評価植物被害<ol><li>記録植物被害 注：Aのシロイヌナズナは 、植物の損傷はダニ摂食の4日後に評価される。損傷が退緑斑点の総表面積として記録されている。損傷の測定のために、全体のロゼットを切断し、走査される。記載されスキャンパラメータは、エプソンV30スキャナ用ですが、任意の同様のフラットベッドスキャナのための良い出発点として機能します。個々の実験の実行との間の比較を可能にすべての実験のための一定のスキャンパラメータを保持します。 <ol><li>植物材料を汚染するスキャナ表面を防止するために、透明シートでスキャナベッドをカバーしています。 </li><li>その葉の向軸（上）側は、スキャナの光源と撮像素子に直面しているスキャナベッド上の全ロゼットと場所をカットします。ロゼットが重複することなく、個々の葉を取り込むには余りにも密であれば別の方法として、スキャナベッドに置く前に細かいハサミで重複しない葉の個々の葉やグループにロゼットを解剖。複数のロゼットを同時にスキャンすることができます。 </li><li>の遵守やスキャナカバーの汚染を防止するために、白い紙とロゼットや葉をカバーしています。 </li><li>閉じるスキャナカバーし、次のパラメータを指定してスキャンを実行します。解像度：1,200 DPI;カラーモード：Adobe RGBの;明るさ：25;ファイルタイプ：最大品質のJPEG。 </li><li>その後の被害の分析のための画像ファイルを保存します。 </li></ol></li><li>植物被害の定量化 NOTE：損傷の領域を手動でフォトショップを用いて計算される。原因ダニ供給の結果、葉の形や症状の色の強さに大きな差には、自動の方法は信頼性に欠けるた。従って、格子法は、植物の損傷を評価するために使用される。 <ol><li>フォトショップと植物の画像を開きます。 </li><li> 0.25ミリメートル×0.25ミリメートルの部門（ - ショー - グリッド、キーボードショートカットのCtrl + &#39;を表示またはディスプレイ）のグリッドでスキャンした画像をオーバーレイして、新しいレイヤーを作成します。 </li><li>重ねられた層の上に、ドット（「鉛筆ツール」、キーボードショートカットBを使用）を使用して、損傷を受けた葉の面積をマーク。グリッド単位の半分以上をカバーする損傷があるそれより下のグリッドの各正方形のために1つのドットを使用してください。ドットの大きさ、 すなわち （ピクセル単位で定義され、 </eM&gt;ドットあたり52ピクセル）。 </li><li>グリッド部の少なくとも半分を覆う植物の損傷を示すグリッドのすべての正方形ドットでマークされたときに、ヒストグラムツール（ウィンドウ - ヒストグラム）を使用して層上の画素の総数を決定する。ヒストグラムツールは、画素数を計測できるようにするものである。各ドットは、画素の一定および既知の数で表されるので、ヒストグラムツールは、拡張によって、顕著な正方形の総数を総ドット数を表す画素の総数を測定します。 </li><li>数式を使用してマークされた「ドット」の数を計算する。 ドット数=ドット当たりの画素の画素/数の合計数。 </li><li> 1ドットのグリッドの1マスに対応するように、グリッドの1平方の面積で画像上にマークされたドット数を乗じて損傷の総面積を計算する。 </li></ol></li></ol>

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	<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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K., Donly, C., Grbic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+pair-rule+gene+homologues+in+a+chelicerate:+early+patterning+of+the+two-spotted+spider+mite+Tetranychus+urticae.">Expression of pair-rule gene homologues in a chelicerate: early patterning of the two-spotted spider mite Tetranychus urticae.</a> Development. 129, 5461-5472 (2002).</li><li>Khila, A., Grbic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+silencing+in+the+spider+mite+Tetranychus+urticae:+dsRNA+and+siRNA+parental+silencing+of+the+Distal-less+gene.">Gene silencing in the spider mite Tetranychus urticae: dsRNA and siRNA parental silencing of the Distal-less gene.</a> Development genes and evolution. 217, 241-251 (2007).</li><li>Grbic, 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=Mity+model:+Tetranychus+urticae,+a+candidate+for+chelicerate+model+organism.">Mity model: Tetranychus urticae, a candidate for chelicerate model organism.</a> BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology. 29, 489-496 (2007).</li><li>Grbic, 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=The+genome+of+Tetranychus+urticae+reveals+herbivorous+pest+adaptations.">The genome of Tetranychus urticae reveals herbivorous pest adaptations.</a> Nature. 479, 487-492 (2011).</li><li>Kliebenstein, D., Pedersen, D., Barker, B., Mitchell-Olds, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+analysis+of+quantitative+trait+loci+controlling+glucosinolates,+myrosinase+and+insect+resistance+in+Arabidopsis+thaliana.">Comparative analysis of quantitative trait loci controlling glucosinolates, myrosinase and insect resistance in Arabidopsis thaliana.</a> Genetics. 161, 325-332 (2002).</li><li>Abe, H., 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=Function+of+jasmonate+in+response+and+tolerance+of+Arabidopsis+to+thrip+feeding.">Function of jasmonate in response and tolerance of Arabidopsis to thrip feeding.</a> Plant &amp; cell physiology. 49, 68-80 (2008).</li><li>Whiteman, N. K., 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=Mining+the+plant-herbivore+interface+with+a+leafmining+Drosophila+of+Arabidopsis.">Mining the plant-herbivore interface with a leafmining Drosophila of Arabidopsis.</a> Molecular ecology. 20, 995-1014 (2011).</li><li>Goodspeed, D., Chehab, E. W., Min-Venditti, A., Braam, J., Covington, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabidopsis+synchronizes+jasmonate-mediated+defense+with+insect+circadian+behavior.">Arabidopsis synchronizes jasmonate-mediated defense with insect circadian behavior.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 4674-4677 (2012).</li><li>Kim, J. H., Lee, B. W., Schroeder, F. 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.

このビデオでは、分離することと、大人の女性のダニ数の多い植物をはびこるために使用されるプロトコルを示しています。我々はAを使用して、このプロトコルを提示したがシロイヌナズナには、任意の植物ハダニインタラクションシステムのために使用することができるし、現在正常にトマト、ブドウ（ ビニフェラ種 ）植物にも適用されている。収集されたダニが同?...

植物の害虫の相互作用は非常に科学的、経済的に重要なトピックである。それは、歴史的に（例えばトマトなど）の両方作物植物とモデル工場、Aを用いて検討したシロイヌナズナ 。両方の場合において、草食動物に対する植物の感受性は、草食動物の攻撃の後にまたは間接的に害虫の性能の評価を介して直接植物表現型の​​評価のいずれかを介して測定することができる。 植物の感受性の直接測定は、方法の範囲を使用して害虫種の数のために、以前に使用した。例えば、鱗翅目の幼虫の食害は、グリッド12の助けを借りて、肉眼でコナガ （コナガ）またはトリコプルシア （キャベツルーパー）のいずれかで消費される植物組織の一部の推定として測定される。また、その後の定量的画像解析による葉の損傷のデジタル画像を利用する方法があります。このような方法はに使用したAの研究アザミウマ （ミカンキイロアザミウマ）13、Scaptomyzaフラバ （リーフマイニングショウジョウバエ）14、およびTとシロイヌナズナの対話NI 15。 植物の感受性の間接的な測定は、広く植物害虫の相互作用の研究に使用される。 A.の例については、感受性シロイヌナズナアブラムシモモアカアブラムシの食害を桃には、一般的に害虫の繁殖力との相互作用16,17の後の植物の全体の形態の記述の分析を通じて評価される。 Aの別の典型的な間接的な指標害虫へのシロイヌナズナの感受性は、草食動物の乾燥や湿潤重量の評価である。このパラメータは、一般に、 モンシロチョウ （小白）、Pとして、lepidoteransの草食性を特徴付けるために使用されているコナガ 、またはTその幼虫や蛹の段階15,17のNI。 ハダニは、セルの内容FEですeders。ダニによる損傷は、緑の淡い白から色の範囲退緑斑点の集合体として認識されている。ハダニの食害に植物宿主の感受性は、以前にハダニのパフォーマンス日数の分析を通じて間接的に評価した後に侵入18,19、または直接植物週間後蔓延18の全体の形態を使用したり、公開される葉のデジタル画像を使用してその後の自動画像解析19日間ダニへ。これらのメソッドを開発し、トマト植物とTとの相互作用の研究のために使用されていたナミハダニ、典型的には、混合ダニ集団から集めた後、柔らかい毛ブラシを用いて、葉の表面上に配置したハダニの数が少ない（処置あたり5-15）を使用した。しかし、これらの方法は、ダニの大きい番号が適用される必要の研究には適していない。また、画像解析ソフトにおける枚葉画像の直接処理しながらアドビフォトショップ（サンノゼ、CA）又はImageJの20トマト損傷の分析のために使用することができるよう、これらのプロトコルは、表面のより大きな反射率を有するか、または軽く（着色及び視認性の高い毛状突起を有している、葉に適用するために変更が必要例えば 、 シロイヌナズナ ）植物の損傷をマーク退緑斑点の自動選択を妨害する。さらに、容易に以前の方法で利用することができハダニの発育段階が最も普及していると容易に識別成人女性に限定し、他の発達段階の利用を妨げるされています。 植物ハダニ相互作用のハイスループット分析に向けた最初の重要なステップは、ハダニを植物に挑戦し、確実な相互作用の成果を評価するために、再現性のあるシンプルで堅牢なプロトコルを確立することである。 このビデオ、大型のテンキーを迅速かつ簡単に収集するための効率的な方法では成人女性のダニのBER、実験プラントホスト上の応用、およびハダニ供給による植物被害の評価が記載されている。提示されたプロトコルは、その後の実験の用途に用いることができる任意の発達段階（卵、幼虫、若虫、成人男性、女性）で個人の何百もの高速で効率的な収集を可能にします。さらに、これらのプロトコルには、任意のダニ宿主植物に適用することができるが、特にA.例において実証されているシロイヌナズナ 。

<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

ナミハダニ、 ナミハダニは 、経済的価値の150以上を有する種の著しく幅広い、上フィードユビキタス多食節足動物草食動物である。それは、特にナス科およびウリ科トウモロコシ、綿など（ 例えば 、トマト、ナス、ピーマン、キュウリ、ズッキーニ）、温室効果観賞植物（ 例えば 、バラ、キク、カーネーション）、毎年恒例の畑作物（内、温室作物の主要害虫である大豆、テンサイ）、および多年生の文化（アルファルファ、イチゴ、ブドウ、柑橘類、およびプラム）の1,2。それが重要な農業害虫になり、極端な過食に加えて、T.ナミハダニ 3-7 は、その制御のために使用される殺虫剤および殺ダニ剤の広い配列に耐性を発現する傾向を有する。 ナミハダニは、（27℃で7日間）迅速なライフサイクルを有するように、優れた実験的な生物であるかつ容易に実験室での高密度に維持することができる。 （ インサイチュハイブリダイゼーションおよび抗体染色を含む）の遺伝子発現をアッセイし、RNA干渉を用いたハダニ内因性遺伝子の発現を不活性化するための方法が8-10開発されている。最近では、Tの全ゲノムシーケンスナミハダニはすでにその宿主植物（ シロイヌナズナやトマトナス·リコペルシカム ）11の一部に存在する同等のゲノムリソースを持つモデル生物として、この害虫草食動物を開発する機会を作成し、報告されている。一緒に、これらのモデル生物は、植物害虫の相互作用の分子基盤への洞察を提供することができます。 ここでは、大規模な成人女性のダニの数、実験プラントホスト上の応用、およびハダニ供給による植物被害の評価を迅速かつ簡単に収集するための効率的な方法が記載されている。提示されたプロトコルエンその後の実験の用途に用いることができる任意の発達段階（卵、幼虫、若虫、成人男性、女性）で個人の何百もの高速で効率的な収集をディセーブルさ。

20から30はびこっマメ植物を使用して、1は、篩を用いて約2,000の大人の女性のダニを収集することができます。ダニを転送するためにブラシを使用している場合、プラントごとに20ダニで10工場をはびこるするのに必要な時間は約15分である。収集およびアプリケーションの方法の組み合わせを図2に示す。 このプロトコルは、収集したダニは、同様の生理状態...

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

植物害虫の相互作用の研究のために必要とされる効率的なハダニの均質な試料の調製、実験的な植物の侵入、および植物の損傷の評価のためのプロトコルが、開発された。

ナミハダニダニの適用<em&gt;ナミハダニ</em&gt;植物の害虫相互作用研究のための

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

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Environment

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

17.6K ビュー.  The University of Western Ontario. 植物害虫の相互作用の研究のために必要とされる効率的なハダニの均質な試料の調製、実験的な植物の侵入、および植物の損傷の評価のためのプロトコルが、開発された。 

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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.

温室効果コットンの二斑点スパイダーダニの被害のリモートセンシング評価

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 ...

環境学

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.

開発<em&gt; Metarhizium anisopliae</em&gt; Mycoinsecticideとして：分離から畑作まで

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.

噛む昆虫マンドゥカセクスタによる侵入時のジャガイモの遺伝子発現研究を簡素化する剥離葉アッセイ

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.

フィールド実験におけるラクリネリア種花のスクリップとオリウス種捕食者の推定サンプリング

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.

マイクロCTスキャンを活用して寄生植物と宿主の相互作用を解析

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.

モニタリングの殺虫剤抵抗性のためのバイオアッセイ

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

生物学

Trichogramma dendrolimiによる人工宿主寄生と毒液抽出

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.

著者スポットライト:Trichogramma parasitoid Waspsからの効率的な毒抽出法 

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

人工宿主を用いた寄生バチ Trichogramma dendrolimi からの毒液抽出

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

生化学

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.

特徴付ける草食動物の耐性機構：上Spittlebugs Brachiaria属。例として

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

ナミハダニダニの適用

要約

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温室効果コットンの二斑点スパイダーダニの被害のリモートセンシング評価

開発

噛む昆虫マンドゥカセクスタによる侵入時のジャガイモの遺伝子発現研究を簡素化する剥離葉アッセイ

フィールド実験におけるラクリネリア種花のスクリップとオリウス種捕食者の推定サンプリング

マイクロCTスキャンを活用して寄生植物と宿主の相互作用を解析

モニタリングの殺虫剤抵抗性のためのバイオアッセイ

人工宿主を用いた寄生バチ Trichogramma dendrolimi からの毒液抽出

人工宿主を用いた寄生バチ Trichogramma dendrolimi からの毒液抽出

人工宿主を用いた寄生バチ Trichogramma dendrolimi からの毒液抽出

特徴付ける草食動物の耐性機構：上Spittlebugs Brachiaria属。例として