Разработка системы кормового анализа для оценки инсектицидного действия фитохимикатов на Helicoverpa armigera

Резюме

В этом протоколе описывается облигатный анализ кормления для оценки потенциально токсического действия фитохимического вещества на личинок чешуекрылых насекомых. Это высокомасштабируемый биотест на насекомых, легко оптимизирующий сублетальную и смертельную дозу, отпугивающую активность и физиологический эффект. Это может быть использовано для скрининга экологически чистых инсектицидов.

Аннотация

Helicoverpa armigera, чешуекрылое насекомое, является многоядным вредителем с мировым распространением. Это травоядное насекомое представляет угрозу для растений и продуктивности сельского хозяйства. В ответ растения вырабатывают несколько фитохимических веществ, которые негативно влияют на рост и выживание насекомого. Этот протокол демонстрирует метод облигатного анализа кормления для оценки влияния фитохимического вещества (кверцетина) на рост, развитие и выживание насекомых. В контролируемых условиях новорожденных содержали до второго возраста на заранее определенном искусственном рационе. Этим личинкам второго возраста было позволено питаться контрольной и содержащей кверцетин искусственной пищей в течение 10 дней. Масса тела насекомых, стадия развития, масса тела и смертность регистрировались через день. Изменение массы тела, различия в характере питания и фенотипы развития оценивались на протяжении всего времени анализа. Описанный анализ обязательного кормления имитирует естественный способ проглатывания и может быть масштабирован до большого количества насекомых. Это позволяет проанализировать влияние фитохимических веществ на динамику роста, переход в развитие и общую приспособленность H. armigera. Кроме того, эта установка также может быть использована для оценки изменений в параметрах питания и физиологических процессах пищеварения. В этой статье представлена подробная методология систем анализа кормов, которая может быть применена в токсикологических исследованиях, скрининге инсектицидных молекул и понимании химических эффектов при взаимодействии растений и насекомых.

Введение

Биотическими факторами, влияющими на урожайность сельскохозяйственных культур, являются в основном патогенные агенты и вредители. Некоторые насекомые-вредители являются причиной от 15% до 35% потерь сельскохозяйственных культур и влияют на практику экономической устойчивости¹. Насекомые, принадлежащие к отрядам жесткокрылых, полужесткокрылых и чешуекрылых, являются основными отрядами разрушительных вредителей. Высокоадаптивная природа окружающей среды способствовала развитию у чешуекрылых нескольких механизмов выживания. Среди чешуекрылых насекомых Helicoverpa armigera (хлопковый коробочный червь) может питаться примерно 180 различными....

протокол

Личинки H. armigera были получены из Национального бюро ресурсов сельскохозяйственных насекомых (NBAIR) в Бангалоре, Индия. В общей сложности для настоящего исследования была использована 21 личинка второго возраста.

1. Приготовление искусственной диеты на основе нута

ПРИМЕЧАНИЕ: Список ингредиентов, необходимых для приготовления искусственной диеты, приведен в таблице 1.

1. Взвесьте все фракции по отдельности в стакане, как указано в таблице 1, и приготовьте однородную смесь с помощью шпателя/магнитной мешалки.
2. Прокипятите фракцию C при....

Результаты

Личинки насекомых, которых кормили пищей, содержащей 1000 ppm кверцетина, показали значительное снижение массы тела на ~57% по сравнению с контрольной группой (рис. 2A). Снижение массы тела привело к уменьшению размеров тела личинок, обработанных кверцетином (рис. 2Б.......

Обсуждение

Лабораторные биотесты полезны для прогнозирования результатов и получения сравнительных данных о токсичности нескольких соединений за короткий период времени по разумной цене. Биопроба кормления помогает интерпретировать взаимодействие между инсектицидами и инсектицидами типа «н.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Agar Agar	Himedia	RM666	Solidifying agent
Ascorbic acid	Himedia	CMS1014	Vitamin C source
Bengal Gram	NA	NA	Protein and carbohydrate source
Casein	Sigma	C-5890	Protein source
Cholesterol	Sisco Research Laboratories	34811	Fatty acid source
Choline Chloride	Himedia	GRM6824	Ammonium salt
DMSO	Sigma	67-68-5	Solvent
GraphPad Prism v8.0			https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm
Methyl Paraben	Himedia	GRM1291	Antifungal agent
Multivitamin capsule	GalaxoSmithKline	NA	Vitamin source
Quercetin	Sigma	Q4951-10G	Phytochemical
Sorbic Acid	Himedia	M1880	Antimicrobail agent
Streptomycin	Himedia	CMS220	Antibiotic
Vitamin E capsule	Nukind Healthcare	NA	Vitamin E source
Yeast Extract	Himedia	RM027	Amino acid source