SM, YP 및 VN은 뉴델리에 있는 인도 정부의 대학 보조금 위원회(University Grants Commission)에서 수여하는 펠로우십을 인정합니다. RJ는 프로젝트 코드 MLP036626, MLP101526 및 YSA000826에 따른 재정 지원을 위해 인도 과학 및 산업 연구 위원회(CSIR)와 인도 푸네의 CSIR-National Chemical Laboratory를 인정합니다.

H. armigera 유충은 인도 방갈로르에 있는 ICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources(NBAIR)에서 획득했습니다. 본 연구에는 총 21초의 인스타 유충이 사용되었다.
1. 병아리콩 기반 인공 식단 준비
참고: 인공 식단을 준비하는 데 필요한 성분 목록은 표 1에 언급되어 있습니다.
<ol><li>표 1에 나열된 대로 비커에서 모든 분획을 개별적으로 칭량하고 주걱/자석 교반기를 사용하여 균질한 혼합물을 준비합니다.</li>
	<li>분획 C를 약 100°C에서 전자레인지를 사용하여 5분 동안 끓인 후 분획 A에 넣고 잘 섞습니다.</li>
	<li>완전히 혼합한 후 혼합 분획을 약간 식힌 후 분획 B를 추가합니다(분획 B에는 열 불안정성 성분이 포함되어 있음).</li>
	<li>투명한 폴리스티렌 150mm x 150mm 페트리 접시에 붓습니다.</li>
</ol>2. 퀘르세틴 함유 인공 식단의 준비
<ol><li>적절한 양(1,000ppm)의 퀘르세틴 수화물( 재료 표 참조)을 칭량하고 에탄올(2mg/mL), 디메틸 설폭사이드(DMSO, 30mg/mL) 또는 디메틸 포름아미드(DMF)와 같은 최소 부피의 유기 용매에 적절하게 용해시킵니다. 여기서, DMSO는 퀘르세틴을 용해시키는 데 사용된다.</li>
	<li>용해된 퀘르세틴을 분획 B에 첨가한 다음 분획 A와 C의 혼합물에 첨가합니다(분획 B에서 감소된 물의 부피는 첨가된 DMSO의 부피와 동일).</li>
	<li>퀘르세틴을 용해하는 데 사용되는 동일한 양의 유기 용매를 대조 식단에 첨가하십시오. 참고: 그림 1 은 인공 및 퀘르세틴 함유 식단을 준비하는 개략도를 보여줍니다.</li>
</ol>3. H. armigera 배양물의 사육 및 유지
알림: 곤충 사육 및 유지 관리를 위해 적절하게 세척 및 멸균된 재료를 사용하십시오. 모든 멸균 및 안전 관련 표준 운영 관행 16,17,18에 따라 곤충을 조심스럽게 다루십시오.
<ol><li>H. armigera 알을 번식실(모슬린 천으로 덮인 플라스틱 병)에 3.3단계에 설명된 대로 상태를 유지하여 보관합니다. 그런 다음 갓 태어난 신생아를 갓 준비한 병아리콩 기반 인공 사료에 가는 붓을 사용하여 부드럽게 옮깁니다.</li>
	<li>유충을 기르기 위해 인공 식단을 사용하고 성인 나방의 경우 20 % (w / v) 종합 비타민이 함유 된 1 % (w / v) 자당 용액 (재료 표 참조)을 사용하십시오19,20. 참고: H. armigera 의 세 번째 이상 인스타 유충은 식인 경향을 보이기 때문에 각 유충을 별도의 유리병에 보관해야 합니다.</li>
	<li>곤충 배양실에서 온도를 25± 1°C, 상대습도를 70%로 유지하고, 16시간 광주기:8시간 어두운 광주기21.</li>
	<li>균질성을 위해 실험실에서 한 세대의 곤충을 사육한 다음 먹이 분석에 사용합니다.</li>
	<li>선택적으로 곤충 배양실의 온도를 28°C로 높여 유충과 번데기22의 성장 속도를 높입니다.</li>
</ol>4. 공급 분석을 위한 설정
<ol><li>각 세트(대조군 및 치료)에 대해 21초 인스타 유충을 수집하고 약 1-3시간 동안 식단에서 멀리 유지합니다.</li>
	<li>대조군과 퀘르세틴 함유 사료를 작은 조각으로 자르고 주어진 사료의 무게와 곤충의 몸을 기록하고 곤충을 배양 바이알에 조심스럽게 옮깁니다. 곤충이 각각의 식단을 먹도록 하십시오. 알림: 이것은 수유 분석의 0일로 간주되어야 합니다.</li>
	<li>곤충 몸의 무게, 주어진 식단, 먹지 않은 식단 및 frass를 분석 10일째까지 격일(2, 4, 6, 8, 10일)에 기록합니다.</li>
	<li>10일째 이후에는 각각의 식단을 계속 먹으면서 추가적인 발달 및 형태학적 변화를 관찰합니다. 참고 : 발달 변화 : (1) 유충 큐티클 패치가있는 번데기의 뒤쪽 반쪽 몸체, 머리 캡슐 및 흉부 다리와 같은 유충-번데기 중간체; (2) 몸이 완전히 검게 변한 번데기; (3) 몸 수축이 있는 크기가 작은 번데기; (4) 번데기 나방 중간체 - 오래된 번데기 피부를 가진 나방. 형태학적 변화에는 비정상적인 몸, 뒤틀린 날개, 관절이 있는 다리를 가진 기형 나방 성충이 포함됩니다. 그런 다음 이러한 변화를 대조 식단을 먹은 곤충과 비교합니다.</li>
	<li>발달 및 형태학적 결함에 대한 연구가 필요하지 않은 경우 10일째에 곤충을 동결합니다. 알림: 유충을 얼리기 전에 소화관에서 잔류 식단을 제거하기 위해 최소 3시간 동안 식단을 박탈해야 합니다.</li>
</ol>5. 데이터 기록 및 분석
<ol><li>GraphPad Prism 소프트웨어( 재료 테이블 참조)의 "시작 또는 새 테이블" 대화상자에서 XY 데이터 테이블을 선택하고 해당 하위 열에 값을 나란히 반복하는 곤충 수를 입력합니다. 그런 다음 X축에 제목 이름을 일 수로 지정하고 그룹 A와 B에서 각각 대조군 과 퀘르세틴 처리로 제목 이름을 지정합니다. 각 곤충의 체중을 통제하고 처리하여 체중 그래프를 생성합니다. 참고: GraphPad에서의 분석은 표본 크기와 처리 횟수에 따라 달라질 수 있습니다.</li>
	<li>학생 t-검정(α = 0.05)을 사용하여 대조군과 치료군 간의 곤충 체중을 비교합니다.</li>
	<li>10일째에 살아 있는 유충과 죽은 유충과 번데기를 세어 그래프 소프트웨어를 사용하여 생존율에 대한 Kaplan-Meier 곡선을 그립니다.</li>
	<li>번데기의 수를 세고 주어진 공식을 사용하여 번데기의 백분율을 계산하십시오.</li>
	<li>번데기 비율(%) = (형성된 번데기 수/총 유충 수) x 100</li>
	<li>다음 공식을 사용하여 영양 지수23 측면에서 유충 발달을 비교합니다. ECI (%) = (유충의 체중 증가 / 먹은 사료의 무게) x 100 ECD(%) = (유충의 체중 증가/[먹은 사료의 무게 - 배설물의 무게]) x 100 AD (%) = ([먹은 사료의 무게 - 프래스의 무게]/먹은 사료의 무게) x 100</li>
</ol>

Feeding Assay를 통한 Helicoverpa armigera 에 대한 식물화학적 효과 평가

<ol>
	<li>Popp, J., Pet&#337;, K., Nagy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pesticide+productivity+and+food+security.+A+review.">Pesticide productivity and food security. A review.</a> Agronomy for Sustainable Development. 33 (1), 243-255 (2013).</li><li>da Silva, F. R., 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=Comparative+toxicity+of+Helicoverpa+armigera+and+Helicoverpa+zea+(Lepidoptera:+Noctuidae)+to+selected+insecticides.">Comparative toxicity of Helicoverpa armigera and Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) to selected insecticides.</a> Insects. 11 (7), 431 (2020).</li><li>Usman, A., Ali, M. I., Shah, M., e Amin, F., Sarwar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+efficacy+of+indigenous+plant+extracts+and+a+synthetic+insecticide+for+the+management+of+tomato+fruit+worm+(Helicoverpa+armigera+Hub.)+and+their+effect+on+natural+enemies+in+tomato+crop.">Comparative efficacy of indigenous plant extracts and a synthetic insecticide for the management of tomato fruit worm (Helicoverpa armigera Hub.) and their effect on natural enemies in tomato crop.</a> Pure and Applied Biology. 7 (3), 1014-1020 (2018).</li><li>Honnakerappa, S. B., Udikeri, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abundance+of+Helicoverpa+armigera+(Hubner)+on+different+host+crops.">Abundance of Helicoverpa armigera (Hubner) on different host crops.</a> Journal of Farm Science. 31, 436-439 (2018).</li><li>Edosa, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+bio-intensive+management+of+African+bollworm,+Helicoverpa+armigera+(Hub.):+Botanicals+and+semiochemicals+perspectives.">Review on bio-intensive management of African bollworm, Helicoverpa armigera (Hub.): Botanicals and semiochemicals perspectives.</a> African Journal of Agricultural Research. 14 (1), 1-9 (2019).</li><li>Zhou, Y., 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=Migratory+Helicoverpa+armigera+(Lepidoptera:+Noctuidae)+exhibits+marked+seasonal+variation+in+morphology+and+fitness.">Migratory Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) exhibits marked seasonal variation in morphology and fitness.</a> Environmental Entomology. 48 (3), 755-763 (2019).</li><li>Souto, A. 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=Plant-derived+pesticides+as+an+alternative+to+pest+management+and+sustainable+agricultural+production:+Prospects,+applications+and+challenges.">Plant-derived pesticides as an alternative to pest management and sustainable agricultural production: Prospects, applications and challenges.</a> Molecules. 26 (16), 4835 (2021).</li><li>&#214;zkara, A., Aky&#305;l, D., Konuk, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pesticides,+environmental+pollution,+and+health.">Pesticides, environmental pollution, and health.</a> Environmental Health Risk-Hazardous Factors to Living Species. , (2016).</li><li>Alengebawy, A., Abdelkhalek, S. T., Qureshi, S. R., Wang, M. -. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heavy+metals+and+pesticides+toxicity+in+agricultural+soil+and+plants:+Ecological+risks+and+human+health+implications.">Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications.</a> Toxics. 9 (3), 42 (2021).</li><li>Tlak Gajger, I., Dar, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+allelochemicals+as+sources+of+insecticides.">Plant allelochemicals as sources of insecticides.</a> Insects. 12 (3), 189 (2021).</li><li>Riddick, 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=Potential+of+quercetin+to+reduce+herbivory+without+disrupting+natural+enemies+and+pollinators.">Potential of quercetin to reduce herbivory without disrupting natural enemies and pollinators.</a> Agriculture. 11 (6), 476 (2021).</li><li>Gao, Y. -. 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+effect+of+quercetin+on+the+growth,+development,+nutrition+utilization,+and+detoxification+enzymes+in+Hyphantria+cunea+Drury+(Lepidoptera:+Arctiidae).">The effect of quercetin on the growth, development, nutrition utilization, and detoxification enzymes in Hyphantria cunea Drury (Lepidoptera: Arctiidae).</a> Forests. 13 (11), 1945 (2022).</li><li>Durmu&#351;o&#287;lu, E., Hatipo&#287;lu, A., G&#252;rkan, M. O., Moores, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+different+bioassay+methods+for+determining+insecticide+resistance+in+European+Grapevine+Moth,+Lobesia+botrana+(Denis+&amp;+Schifferm&#252;ller)+(Lepidoptera:+Tortricidae).">Comparison of different bioassay methods for determining insecticide resistance in European Grapevine Moth, Lobesia botrana (Denis &amp; Schifferm&#252;ller) (Lepidoptera: Tortricidae).</a> Turkish Journal of Entomology. 39 (3), 271-276 (2015).</li><li>Paramasivam, M., Selvi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+bioassay+methods+to+assess+the+insecticide+toxicity+against+insect+pests-A+review.">Laboratory bioassay methods to assess the insecticide toxicity against insect pests-A review.</a> Journal of Entomology and Zoology Studies. 5 (3), 1441-1445 (2017).</li><li>Clark, E. L., Isitt, R., Plettner, E., Fields, P. G., Huber, D. P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+inexpensive+feeding+bioassay+technique+for+stored-product+insects.">An inexpensive feeding bioassay technique for stored-product insects.</a> Journal of Economic Entomology. 107 (1), 455-461 (2014).</li><li>Waldbauer, G. P., Cohen, R. W., Friedman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+procedure+for+laboratory+rearing+of+the+corn+earworm,+Heliothis+zea+(Lepidoptera:+Noctuidae).">An improved procedure for laboratory rearing of the corn earworm, Heliothis zea (Lepidoptera: Noctuidae).</a> The Great Lakes Entomologist. 17 (2), 10 (2017).</li><li>Friesen, K., Berkebile, D. R., Zhu, J. J., Taylor, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+rearing+of+stable+flies+and+other+muscoid+Diptera.">Laboratory rearing of stable flies and other muscoid Diptera.</a> JoVE. (138), e57341 (2018).</li><li>Zheng, M. -. L., Zhang, D. -. J., Damiens, D. D., Lees, R. S., Gilles, J. R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+operating+procedures+for+standardized+mass+rearing+of+the+dengue+and+chikungunya+vectors+Aedes+aegypti+and+Aedes+albopictus+(Diptera:+Culicidae)-II-Egg+storage+and+hatching.">Standard operating procedures for standardized mass rearing of the dengue and chikungunya vectors Aedes aegypti and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae)-II-Egg storage and hatching.</a> Parasites &amp; Vectors. 8, 1-7 (2015).</li><li>Nagarkatti, S., Prakash, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rearing+Heliothis+armigera+(Hubn.)+on+an+artificial+diet.">Rearing Heliothis armigera (Hubn.) on an artificial diet.</a> Technical Bulletin Commonwealth Institute of Biological Control. , (1974).</li><li>Adhav, A. S., Kokane, S. R., Joshi, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+characterization+of+Helicoverpa+armigera+trehalase+and+investigation+of+physiological+effects+caused+due+to+its+inhibition+by+Validamycin+A+formulation.">Functional characterization of Helicoverpa armigera trehalase and investigation of physiological effects caused due to its inhibition by Validamycin A formulation.</a> International Journal of Biological Macromolecules. 112, 638-647 (2018).</li><li>Abbasi, B. 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=Rearing+the+cotton+bollworm,+Helicoverpa+armigera,+on+a+tapioca-based+artificial+diet.">Rearing the cotton bollworm, Helicoverpa armigera, on a tapioca-based artificial diet.</a> Journal of Insect Science. 7 (1), 35 (2007).</li><li>Armes, N. J., Jadhav, D. R., Bond, G. S., King, A. B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insecticide+resistance+in+Helicoverpa+armigera+in+South+India.">Insecticide resistance in Helicoverpa armigera in South India.</a> Pesticide Science. 34 (4), 355-364 (1992).</li><li>Waldbauer, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+consumption+and+utilization+of+food+by+insects.">The consumption and utilization of food by insects.</a> Advances in Insect Physiology. 5, 229-288 (1968).</li><li>Carpinella, M. C., Defago, M. T., Valladares, G., Palacios, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antifeedant+and+insecticide+properties+of+a+limonoid+from+Melia+azedarach+(Meliaceae)+with+potential+use+for+pest+management.">Antifeedant and insecticide properties of a limonoid from Melia azedarach (Meliaceae) with potential use for pest management.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51 (2), 369-374 (2003).</li><li>Diaz Napal, G. N., Palacios, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioinsecticidal+effect+of+the+flavonoids+pinocembrin+and+quercetin+against+Spodoptera+frugiperda.">Bioinsecticidal effect of the flavonoids pinocembrin and quercetin against Spodoptera frugiperda.</a> Journal of Pest Science. 88, 629-635 (2015).</li><li>ffrench-Constant, R. H., Roush, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+detection+and+documentation:+the+relative+roles+of+pesticidal+and+biochemical+assays.">Resistance detection and documentation: the relative roles of pesticidal and biochemical assays.</a> Pesticide Resistance in Arthropods. , 4-38 (1990).</li><li>Gikonyo, N. K., Mwangi, R. W., Midiwo, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+and+growth-inhibitory+activity+of+Polygonum+senegalense+(Meissn.)+surface+exudate+against+Aedes+aegypti+larvae.">Toxicity and growth-inhibitory activity of Polygonum senegalense (Meissn.) surface exudate against Aedes aegypti larvae.</a> International Journal of Tropical Insect Science. 18 (3), 229-234 (1998).</li><li>Sharma, R., Sohal, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioefficacy+of+quercetin+against+melon+fruit+fly.">Bioefficacy of quercetin against melon fruit fly.</a> Bulletin of Insectology. 66 (1), 79-83 (2013).</li><li>Despr&#233;s, L., David, J. -. 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A., Kaur, J., Hill, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protocols+for+testing+the+toxicity+of+novel+insecticidal+chemistries+to+mosquitoes.">Protocols for testing the toxicity of novel insecticidal chemistries to mosquitoes.</a> JoVE. (144), e57768 (2019).</li><li>Mitchell, C., Brennan, R. M., Graham, J., Karley, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+defense+against+herbivorous+pests:+exploiting+resistance+and+tolerance+traits+for+sustainable+crop+protection.">Plant defense against herbivorous pests: exploiting resistance and tolerance traits for sustainable crop protection.</a> Frontiers in Plant Science. 7, 1132 (2016).</li></ol>

저자들은 이해 상충이 없다고 선언했습니다.

실험실 생물학적 분석은 합리적인 비용으로 단기간에 결과를 예측하고 여러 화합물에 대한 비교 독성 데이터를 생성하는 데 유용합니다. 먹이 생물학적 분석은 곤충-살충제와 곤충-식물-살충제 사이의 상호 작용을 해석하는 데 도움이 됩니다. 이는 치사량(50)(LD50), 치사량(50)(LC50) 또는 임의의 다른 치사량 또는 선량(24,25)을 설정하는 과?...

작물 생산성에 영향을 미치는 생물적 요인은 주로 병원체와 해충입니다. 여러 해충은 농작물 손실의 15%에서 35%를 유발하고 경제적 지속 가능성 관행에 영향을 미칩니다1. 딱정벌레목(Coleoptera), 반구목(Hemiptera), 나비목(Lepidoptera)에 속하는 곤충은 파괴적인 해충의 주요 목입니다. 환경의 고도의 적응력은 나비목이 여러 생존 메커니즘을 진화시키는 데 도움이 되었습니다. 나비목(lepidopteran) 곤충 중 헬리코베파 아미게라(Helicoverpa armigera)는 약 180종의 작물을 먹고 생식 조직에 심각한 손상을 입힐 수 있다2. 전 세계적으로 H. armigera 감염으로 인해 약 50억 달러의 손실이 발생했습니다3. 목화, 병아리콩, 비둘기 완두콩, 토마토, 해바라기 및 기타 작물은 H. armigera의 숙주입니다. 호스트 식물의 여러 부분에서 수명 주기를 완료합니다. 암컷 나방이 낳은 알은 잎에서 부화한 다음 유충 단계에서 식물 조직을 먹습니다. 유충 단계는 탐욕스럽고 적응력이 뛰어나기 때문에 가장 파괴적입니다 4,5. H. armigera는 다식성, 뛰어난 이동 능력, 높은 번식력, 강한 분열, 기존 곤충 방제 전략에 대한 저항력의 출현과 같은 놀라운 특성으로 인해 전 세계적으로 분포하고 새로운 영역에 대한 잠식을 보여줍니다6.
테르펜, 플라보노이드, 알칼로이드, 폴리페놀, 시아노겐 글루코시드 등 다양한 화학 분자가 H. armigera 감염 방제에 널리 사용된다7. 그러나 화학 분자를 자주 적용하면 잔류물이 획득되어 환경과 인체 건강에 악영향을 미칩니다. 또한 다양한 해충 포식자에게 해로운 영향을 미쳐 생태 불균형을 초래합니다 8,9. 따라서 해충 방제의 화학 분자에 대한 안전하고 친환경적인 옵션을 조사할 필요가 있습니다.
식물에서 생산되는 천연 살충 분자(파이토케미컬)는 화학 살충제의 유망한 대안으로 사용될 수 있습니다. 이러한 식물 화학 물질에는 알칼로이드, 테르 페 노이드 및 페놀 7,10 클래스에 속하는 다양한 2 차 대사 산물이 포함됩니다. 퀘르세틴은 다양한 곡물, 채소, 과일 및 잎에 존재하는 가장 풍부한 플라보노이드(페놀 화합물) 중 하나입니다. 그것은 곤충에 대한 먹이 억제 및 살충 활동을 보여줍니다. 또한 해충11,12의 천적에게 해롭지 않습니다. 따라서 이 프로토콜은 H. armigera에 대한 독성 효과를 평가하기 위해 퀘르세틴을 사용한 수유 분석을 보여줍니다.
곤충의 섭식, 성장, 발달 및 행동 패턴에 대한 천연 및 합성 분자의 영향을 평가하기 위해 다양한 생물학적 분석 방법이 개발되었습니다13. 일반적으로 사용되는 방법에는 잎 디스크 분석, 선택 공급 분석, 액적 공급 분석, 접촉 분석, 다이어트 커버링 분석 및 의무 공급 분석13,14가 포함됩니다. 이러한 방법은 살충제가 곤충에 적용되는 방식에 따라 분류됩니다. 의무 섭식 분석법은 가능한 살충제와 그 치사량을 시험하기 위해 가장 일반적으로 사용되고, 민감하고, 간단하고, 적응 가능한 방법 중 하나이다14. 의무 섭식 분석에서 관심 분자는 인공 식단과 혼합됩니다. 이것은 식단 구성에 대한 일관성과 제어를 제공하여 강력하고 재현 가능한 결과를 생성합니다. 사료 분석에 영향을 미치는 중요한 변수는 곤충의 발달 단계, 살충제 선택, 환경 요인 및 샘플 크기입니다. 분석 기간, 두 데이터 기록 사이의 간격, 먹이는 사료의 빈도 및 양, 곤충의 건강 및 작업자의 취급 기술 또한 먹이 분석의 결과에 영향을 미칠 수 있습니다14,15.
이 연구는 H. armigera 생존 및 체력에 대한 퀘르세틴의 효과를 평가하기 위한 의무 섭식 분석을 입증하는 것을 목표로 합니다. 곤충 체중, 사망률 및 발달 결함과 같은 다양한 매개변수의 평가는 퀘르세틴의 살충 효과에 대한 통찰력을 제공합니다. 한편, 섭취된 음식의 전환 효율(ECI), 소화된 음식의 전환 효율(ECD) 및 대략적인 소화율(AD)을 포함한 영양 매개변수를 측정하면 퀘르세틴의 항수유 특성이 강조됩니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agar Agar</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>RM666</td>
			<td>Solidifying agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbic acid</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>CMS1014</td>
			<td>Vitamin C source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bengal Gram</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Protein and carbohydrate source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Casein</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C-5890</td>
			<td>Protein source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholesterol</td>
			<td>Sisco Research Laboratories</td>
			<td>34811</td>
			<td>Fatty acid source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Choline Chloride</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>GRM6824</td>
			<td>Ammonium salt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>67-68-5</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism v8.0</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methyl Paraben</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>GRM1291</td>
			<td>Antifungal agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multivitamin capsule</td>
			<td>GalaxoSmithKline</td>
			<td>NA</td>
			<td>Vitamin source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quercetin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Q4951-10G</td>
			<td>Phytochemical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorbic Acid</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>M1880</td>
			<td>Antimicrobail agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>CMS220</td>
			<td>Antibiotic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vitamin E capsule</td>
			<td>Nukind Healthcare</td>
			<td>NA</td>
			<td>Vitamin E source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast Extract</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>RM027</td>
			<td>Amino acid source</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

developing a feeding assay system for evaluating the insecticidal effect of phytochemicals on helicoverpa armigera

나비목 곤충인 Helicoverpa armigera는 전 세계에 분포하는 다식성 해충입니다. 이 초식성 곤충은 식물과 농업 생산성에 위협이 됩니다. 이에 대응하여 식물은 곤충의 성장과 생존에 부정적인 영향을 미치는 여러 가지 식물 화학 물질을 생산합니다. 이 프로토콜은 곤충의 성장, 발달 및 생존에 대한 식물 화학 물질(퀘르세틴)의 영향을 평가하기 위한 의무 섭식 분석 방법을 보여줍니다. 통제된 조건 하에서, 신생아들은 미리 정의된 인공 식단으로 두 번째 인스타까지 유지되었다. 이 두 번째 인스타 유충은 10일 동안 대조군과 퀘르세틴이 함유된 인공 식단을 먹도록 허용되었습니다. 곤충의 체중, 발달 단계, 프라스 체중 및 사망률은 격일로 기록되었습니다. 체중의 변화, 섭식 패턴의 차이 및 발달 표현형은 분석 시간 동안 평가되었습니다. 설명된 필수 섭식 분석은 자연적인 섭취 모드를 시뮬레이션하며 많은 수의 곤충으로 확장할 수 있습니다. 이를 통해 H. armigera의 성장 역학, 발달 전환 및 전반적인 적합성에 대한 식물 화학 물질의 영향을 분석할 수 있습니다. 또한 이 설정은 영양 매개변수 및 소화 생리학 과정의 변화를 평가하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이 기사에서는 독성 연구, 살충 분자 스크리닝 및 식물-곤충 상호 작용의 화학적 영향 이해에 적용할 수 있는 사료 분석 시스템에 대한 자세한 방법론을 제공합니다.

The biotic factors that affect crop productivity are mainly pathogenic agents and pests. Several insect pests cause 15% to 35% of agricultural crop loss and affect economic sustainability practices1. Insects belonging to the orders Coleoptera, Hemiptera, and Lepidoptera are the major orders of devastating pests. The highly adaptive nature of the environment has benefited lepidopterans in evolving several survival mechanisms. Amongst lepidopteran insects, Helicoverpa armigera (Cotton bollworm) can feed on around 180 different crops and cause significant damage to their reproductive tissues2. Worldwide, H. armigera infestation has resulted in a loss of around $5 billion3. Cotton, chickpeas, pigeon peas, tomatoes, sunflowers, and other crops are hosts for H. armigera. It completes its lifecycle on different parts of host plants. Eggs laid by female moths get hatched on the leaves, followed by their feeding on vegetative tissues during larval stages. The larval stage is the most destructive due to its voracious and highly adaptable nature4,5. H. armigera shows a global distribution and encroachment to new territories due to its remarkable attributes, such as polyphagy, excellent migratory abilities, higher fecundity, strong diapause, and the emergence of resistance to existing insect control strategies6.
Diverse chemical molecules from terpenes, flavonoids, alkaloids, polyphenols, cyanogenic glucosides, and many others are widely used for the control of H. armigera infestation7. However, frequent application of chemical molecules imparts adverse effects on the environment and human health due to the acquisition of their residues. Also, they show a detrimental effect on various pest predators, resulting in an ecological imbalance8,9. Therefore, there is a necessity to investigate safe and eco-friendly options for chemical molecules of pest control.
Natural insecticidal molecules produced by plants (phytochemicals) can be used as a promising alternative to chemical pesticides. These phytochemicals include various secondary metabolites belonging to the classes alkaloids, terpenoids, and phenolics7,10. Quercetin is one of the most abundant flavonoids (phenolic compound) present in various grains, vegetables, fruits, and leaves. It shows feeding deterrent and insecticidal activity against insects; also, it is not harmful to natural enemies of pests11,12. Thus, this protocol demonstrates the feeding assay using quercetin to assess its toxic effect on H. armigera.
Various bioassay methods have been developed to evaluate the effect of natural and synthetic molecules on an insect&#39;s feeding, growth, development, and behavioral patterns13. Commonly used methods include the leaf disk assay, choice feeding assay, droplet feeding assay, contact assay, diet covering assay, and obligate feeding assay13,14. These methods are classified based on how pesticides are applied to insects. The obligate feeding assay is one of the most commonly used, sensitive, simple, and adaptable methods to test probable insecticides and their lethal dose14. In an obligate feeding assay, the molecule of interest is mixed with an artificial diet. This provides consistency and control over the diet composition, generating robust and reproducible results. Important variables affecting feeding assays are the developmental stage of the insect, choice of insecticide, environmental factors, and sample size. The duration of the assay, interval between two data recordings, frequency and amount of diet fed, health of insects, and handling skill of operators can also influence the outcome of feeding assays14,15.
This study aims to demonstrate the obligate feeding assay to evaluate the effect of quercetin on H. armigera survival and fitness. Assessment of various parameters, such as insect body weight, mortality rate, and developmental defects, will provide insights into the insecticidal effects of quercetin. Meanwhile, measuring nutritional parameters, including the efficiency of conversion of ingested food (ECI), efficiency of conversion of digested food (ECD), and approximate digestibility (AD), will highlight the antifeedant attributes of quercetin.

저자 스포트라이트: 곤충 해충 관리를 위한 사료 분석법의 개발 및 과제 

Helicoverpa armigera에 대한 Phytochemicals의 살충 효과를 평가하기 위한 공급 분석 시스템 개발

This study is conducted to develop a simple and cost-effective feeding assay method for evaluating the effect of various natural molecules, including phytochemicals for their antifeedant and insecticidal properties against thieving insects, and identified potential molecules from these assay can be evaluated in field condition for pest management. Multiple assays have been developed to evaluate the effect of synthetic and natural molecules on insect feeding, growth, development, and behavior, further assays have been designed, such as dip case tool, diet covering assay, contact assay, droplet feeding assay, choice feeding assay, and lip dish test for insecticide evaluation, Maintaining uniform experimental conditions, addressing issues, like infection and cannibalism, ensuring even phytochemical distribution in larval diet, tracking, feeding behavior accurately, and determining optimal phytochemical concentrations post challenges, batch variation, and experimental design complexities must be managed. Additionally, transitioning from the lab assist to the field application, considering formulation and scalability is demanding.In the obligatory feeding assay, a large number of molecules can be tested simultaneously with a large number of insect sample sizes. The advantage of this feeding assay is that the test compound is mixed with an artificial diet, thus we have control over diet composition, which provides robust and reproducible results.

1,000ppm의 퀘르세틴을 함유한 식단을 먹은 곤충 유충은 대조군에 비해 체중이 ~57% 크게 감소했습니다(그림 2A). 체중의 감소는 퀘르세틴으로 처리된 유충의 몸 크기를 감소시키는 결과를 가져왔다(그림 2B). 대조군에 비해 퀘르세틴을 먹인 유충의 섭식 속도가 눈에 띄게 감소하는 것이 관찰되었습니다(그림 2C).
?...

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이 프로토콜은 나비목 곤충 유충에 대한 식물 화학 물질의 잠재적 독성 효과를 평가하기 위한 의무 섭식 분석을 설명합니다. 이것은 확장성이 뛰어난 곤충 생물 검정으로 치사 및 치사 용량, 억제 활동 및 생리학적 효과를 쉽게 최적화할 수 있습니다. 이것은 친환경 살충제를 스크리닝하는 데 사용할 수 있습니다.

Helicoverpa armigera, a lepidopteran insect, is a polyphagous pest with a worldwide distribution. This herbivorous insect is a threat to plants and ...

본 연구는 해충에 대한 항사료 및 살충 특성에 대한 파이토케미컬을 포함한 다양한 천연 분자의 효과를 평가하기 위한 간단하고 비용 효율적인 사료 분석 방법을 개발하기 위해 수행되었으며, 이러한 분석에서 확인된 잠재적 분자는 해충 관리를 위한 현장 조건에서 평가할 수 있습니다. 다수 분석실험은 곤충 먹이, 성장, 발달 및 행동에 대한 합성과 자연적인 분자의 효력을 평가하기 위하여 개발되었습니다, 추가 분석실험은 복각 케이스 공구와 같은 규정식 덮음 분석실험 접촉 분석실험, 액적 먹이는 분석실험, 선택 먹이는 분석실험 및 살충제 평가를 위한 입술 접시 시험, 감염과 식인 풍습 같이 문제점을 다루기 위한 입술 접시 시험, 획일한 실험 조건 유지와 같은, 디자인되었습니다, 유충 식단에서 균일한 파이토케미컬 분포를 보장하고, 섭식 행동을 정확하게 추적하고, 최적의 파이토케미컬 농도를 사후 과제, 배치 변동 및 실험 설계 복잡성을 관리해야 합니다. 또한 실험실 지원에서 현장 적용으로 전환하는 것은 제형과 확장성을 고려하는 것이 까다롭습니다.의무 공급 분석에서는 많은 수의 분자를 많은 수의 곤충 샘플 크기와 동시에 테스트할 수 있습니다. 이 먹이 분석의 장점은 테스트 화합물이 인공 식단과 혼합되어 강력하고 재현 가능한 결과를 제공하는 식단 구성을 제어할 수 있다는 것입니다.

developing-feeding-assay-system-for-evaluating-insecticidal-effect

Research

JoVE Journal

Biology

Developing a Feeding Assay System for Evaluating the Insecticidal Effect of Phytochemicals on Helicoverpa armigera

821 조회수.  CSIR-National Chemical Laboratory. 본 연구는 해충에 대한 항사료 및 살충 특성에 대한 파이토케미컬을 포함한 다양한 천연 분자의 효과를 평가하기 위한 간단하고 비용 효율적인 사료 분석 방법을 개발하기 위해 수행되었으며, 이러한 분석에서 확인된 잠재적 분자는 해충 관리를 위한 현장 조건에서 평가할 수 있습니다. 다수 분석실험은 곤충 먹이, 성장, 발달 및 행동에 대한 합성과 자연적인 분자의 효력을 ...

비디오: 저자 스포트라이트: 곤충 해충 관리를 위한 사료 분석법의 개발 및 과제 

Helicoverpa armigera, a lepidopteran insect, is a polyphagous pest with a worldwide distribution. This herbivorous insect is a threat to plants and agricultural productivity. In response, plants produce several phytochemicals that negatively impact the insect's growth and survival. This protocol demonstrates an obligate feeding assay method to evaluate the effect of a phytochemical (quercetin) on insect growth, development, and survival. Under controlled conditions, the neonates were maintained until the second instar on a pre-defined artificial diet. These second-instar larvae were allowed to feed on a control and quercetin-containing artificial diet for 10 days. The insects' body weight, developmental stage, frass weight, and mortality were recorded on alternate days. The change in body weight, the difference in feeding pattern, and developmental phenotypes were evaluated throughout the assay time. The described obligatory feeding assay simulates a natural mode of ingestion and can be scaled up to a large number of insects. It permits one to analyze phytochemicals' effect on the growth dynamics, developmental transition, and overall fitness of H. armigera. Furthermore, this setup can also be utilized to evaluate alterations in nutritional parameters and digestive physiology processes. This article provides a detailed methodology for feeding assay systems, which may have applications in toxicological studies, insecticidal molecule screening, and understanding chemical effects in plant-insect interactions.

This protocol describes the obligate feeding assay to evaluate the potentially toxic effect of a phytochemical on the lepidopteran insect larvae. This is a highly scalable insect bioassay, easy to optimize the sublethal and lethal dose, deterrent activity, and physiological effect. This could be used for screening eco-friendly insecticides.

연구

생물학

Preparing a Quercetin-Containing Chickpea-Based Artificial Diet for Evaluating its Effect on Helicoverpa armigera Growth

Preparing a Quercetin-Containing Chickpea-Based Artificial Diet for Evaluating its Effect on Helicoverpa armigera Growth  

To begin, weigh the desired components of fractions A, B, and C separately in a beaker, and prepare a homogenous mixture using a spatula or magnetic stir. Boil fraction C at around 100 degrees Celsius in a microwave for five minutes. Then add it to fraction A and mix thoroughly.Once the mixture cools down, add fraction B and pour the prepared control diet mixture into a transparent polystyrene Petri dish. To prepare quercetin containing an artificial diet, dissolve quercetin hydrate and dimethyl sulfoxide, then add the dissolved quercetin into fraction B, followed by a mixture of fractions A and C.Add an equivalent dimethyl sulfoxide to the prepared controlled diet.

헬리코베파 아미게라 성장에 대한 효과를 평가하기 위한 퀘르세틴 함유 병아리콩 기반 인공 식단 준비

Feeding Assay to Evaluate the Effects of Quercetin on Helicoverpa armigera Growth and Development

Feeding Assay to Evaluate the Effects of Quercetin on Helicoverpa armigera Growth and Development  

To begin, keep Helicoverpa armigera neonates in the plastic breeding chamber covered with a muslin cloth in the insect culture room. Then gently transfer newly emerged neonates using a fine paintbrush on a freshly prepared, chickpea based artificial diet for growth. For the feeding assay, collect 21 second instar larvae for the control and treatment set.Cut previously prepared control and quercetin containing diet into small pieces, and record the weight of the diet and the insect's body. Carefully transfer the insect into the culture vial, add the respective diet into the vial, and let the insect feed. From the second day till the 10th day, record the weight of the insect body followed by a given diet, uneaten diet, and frass.Count the live and dead larvae and pupae on day 10. To record and analyze the data, compare the insect body weight between the control and treatment groups using a student t test Plot a Kaplan-Meier curve for survival percentage using the graphing software using live dead larvae and pupae count. Then calculate the percent pupation and compare larval development and nutritional indices.In the present study, the insect larvae fed with quercetin containing diet showed a significant decrease compared to the control group, thereby resulting in reduced body size. Also, a notable reduction was observed in the feeding rate of quercetin fed larvae compared to the control. Furthermore, there was a significant decrease in percent pupation in quercetin fed larvae suggesting developmental retardation upon treatment.For insects fed on the quercetin containing diet, the efficiency of conversion of ingested food to body matter was reduced by approximately 9%compared to the control. The efficiency of conversion of digested food was reduced by approximately 49%compared to the control. The approximate digestibility in quercetin fed insects was increased by 5%compared to the control.