Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Настоящий протокол описывает способ сбора достаточного количества слюны от прокалывающих сосущих насекомых с использованием искусственной среды. Это удобный метод сбора слюны насекомых и изучения функции слюны на питание насекомых и передачу вируса-переносчика.
Вирус рисовых полос (РСВ), который приводит к значительным экономическим потерям в сельском хозяйстве в Восточной Азии, полностью зависит от насекомых-переносчиков для его эффективной передачи среди риса-хозяина. Laodelphax striatellus (маленький коричневый плантхоппер, SBPH) является основным насекомым-переносчиком, который горизонтально передает RSV, всасывая сок из флоэмы. Слюна играет значительную роль в пищевом поведении насекомых. Здесь описан удобный метод, который будет полезен для исследования слюны насекомых с пронзительно-сосущим пищевым поведением. В этом методе насекомым разрешалось питаться на искусственной диете, зажатой между двумя растянутыми слоями парафиновой пленки. Диету, содержащую слюну, собирали каждый день, фильтровали и концентрировали для дальнейшего анализа. Наконец, качество собранной слюны исследовали путем окрашивания белка и иммуноблоттинга. Этот метод был проиллюстрирован обнаружением присутствия RSV и муцин-подобного белка в слюне SBPH. Эти методы искусственного вскармливания и сбора слюны заложат основу для дальнейших исследований факторов слюны насекомых, связанных с пищевым поведением и передачей вируса.
Вирус рисовой полосы (RSV), отрицательно-цепочечный РНК-вирус рода Tenuivirus,вызывает тяжелые заболевания в производстве риса в Восточной Азии1,2,3. Передача РСВ от зараженных рисовых растений здоровым растениям зависит от насекомых-переносчиков, главным образом Laodelphax striatellus, которые передают РСВ стойко-размножающимся образом. SBPH приобретает вирус после питания растениями, инфицированными RSV. Попав внутрь насекомого, RSV заражает эпителиальную клетку средней кишки через день после кормления, а затем проходит через барьер средней кишки, чтобы проникнуть в гемолимфу. Впоследствии РСВ распространяется в различные ткани через гемолимфу, а затем распространяется. После латентного периода около 10-14 дней после приобретения вирус внутри слюнной железы может передаваться здоровым растениям-хозяевам через секретируемую слюну, в то время как SBPH высасывает сок из флоэмы4,5,6,7,8,9,10 . Эффективный процесс кормления и различные факторы в слюне необходимы для распространения РСВ от насекомого к растению-хозяину.
Считается, что слюна насекомых, выделяемая слюнными железами, опосредует насекомых, вирусы и растения-хозяева. Гемиптерановые насекомые обычно производят два типа слюны: желющую слюну и водянистую слюну11,12,13. Гелеобразующая слюна в основном секретируется в апоплазму для поддержания движения стайлета среди клеток-хозяев, а также связана с преодолением устойчивости растений и иммунных реакций14,15,16,17. На стадии зондирования кормления насекомые периодически выделяют желую слюну, которая сразу же окисляется с образованием поверхностного фланца. Затем одиночные или разветвленные оболочки обволакивают стильет для резервирования трубчатого канала18,19,20. Предполагается, что поверхностный фланец на эпидермисе облегчает проникновение в стилет, служа опорной точкой, в то время как оболочки вокруг стиля могут обеспечивать механическую стабильность и смазку16,21,22,23. Nlshp был идентифицирован как необходимый белок для образования слюнной оболочки и успешного питания бурого плантхоппера(Nilaparvata lugens,ДГПЖ). Ингибирование экспрессии белка структурной оболочки (SHP), секретируемого тлей Acyrthosiphon pisum, уменьшало ее размножение, нарушая питание из ситовых трубок хозяина24. Более того, у некоторых видов насекомых гелевые факторы слюны должны вызывать иммунные реакции растений, формируя так называемые травоядные молекулярные паттерны (HAMP). В N. lugensNlMLP, муциноподобный белок, связанный с образованием оболочки, индуцирует защиту растений от кормления, включая гибель клеток, экспрессию генов, связанных с защитой, и отложение каллозы 25,26. Кроме того, было доказано, что некоторые факторы слюны геля у тли вызывают реакции защиты растений через взаимодействия генов с геном, аналогичные патоген-ассоциированным молекулярным паттернам12,15,27.
Для изучения факторов слюны, необходимых для питания насекомых и/или передачи патогена, необходимо проанализировать секретируемую слюну. Здесь описаны методы искусственного вскармливания и сбора для получения достаточного количества слюны для дальнейшего анализа. Используя среду, содержащую только один питательный элемент, многие белки слюны были собраны и проанализированы путем окрашивания серебром и вестерн-блоттинга. Этот метод будет полезен в дальнейших исследованиях факторов в слюне, которые необходимы для передачи РСВ SBPH.
1. Обслуживание SBPH
2. Подготовка камеры кормления и искусственной диеты
3. Сбор слюны SBPH
4. Концентрация собранной слюны
5. Серебряное окрашивание белков слюны
6. Обнаружение белка с помощью вестерн-блоттинга
7. Обнаружение паттерна экспрессии LssgMP в SBPH
Схемы установки искусственного вскармливания и сбора слюны
На рисунке 1А изображен стеклянный цилиндр (15 см х 2,5 см), используемый в качестве питательной камеры для сбора слюны. Во-первых, личинок SBPH морили голодом в течение нескольких часов, чтобы улучшить эфф...
Об успешном выращивании насекомых на искусственных диетах впервые сообщалось в 1962году,когда Миттлер и Дадд описали технику парафиновой мембраны для проведения искусственной диеты29,30. И этот метод был исследован во многих аспектах биологии и поведения ?...
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Эта работа была поддержана Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (No 2019YFC1200503), Национальным научным фондом Китая (No 32072385) и Ассоциацией содействия инновациям молодежи CAS (2021084).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10-KD centrifugal filter | Merck Millipore | R5PA83496 | For concentration |
10x Protein Transfer Buffer(wet) | macGENE | MP008 | Transfer buffer for western blotting |
10x TBST buffer | Coolaber | SL1328-500mL×10 | Wash buffer for western blotting |
Azure c600 biosystems | Azure Biosystems | Azure c600 | Imaging system for western blotting and silver staining |
Color Prestained protein ladder | GenStar | M221-01 | Protein marker for western blotting |
ECL western blotting detection reagents | GE Healthcare | RPN2209 | Western blotting detection |
Enchanced HRP-DAB Chromogenic Kit | TIANGEN | #PA110 | Chromogenic reaction |
Horseradish peroxidase-conjugated goat anti-rabbit antibodies | Sigma | 401393-2ML | Polyclonal secondary antibody for western blotting |
Immobilon(R)-P Polyvinylidene difluoride membrane | Merck Millipore | IPVH00010 | Transfer membrane for western blotting |
iTaq Universal SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1725125 | For quantitative real-time PCR (qRT-PCR) |
KIT,iSCRIPT cDNA SYNTHES | Bio-Rad | 1708891 | For Reverse-transcriptional PCR (RT-PCR) |
Millex-GP Filter, 0.22 µm | Merck Millipore | SLGP033RB | For filtration |
Mini-PROTEAB TGX Gels | Bio-Rad | 4561043 | For SDS-PAGE |
NanoDrop One | Thermo Scientific | ND-ONEC-W | Detection of protein concentration |
Nylon membrane | PALL | T42754 | Membrane for dot-ELISA |
Parafilm M Membrane | Sigma | P7793-1EA | Making artifical diet sandwichs |
Rabbit anti-LssgMP polyclonal antibody against LssgMP peptides | Genstript | Rabbit primary anti-LssgMP polyclonal antibody for western blotting | |
Rabbit anti-RSV polyclonal antibody | Genstript | Rabbit primary anti-RSV polyclonal antibody for western blotting and dot-ELISA | |
RNAprep pure Micro Kit | TIANGEN | DP420 | For RNA Extraction |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены