Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Данный протокол представляет собой оптимизированную систему биотестирования с отрывными листьями для оценки эффективности энтомопатогенных грибов (EPF) против партеногенетического насекомого горчичной тли (Lipaphis erysimi (Kalt.)). Метод описывает процесс сбора данных во время экспериментов с чашкой Петри, что позволяет исследователям последовательно измерять вирулентность EPF против горчичной тли и других партеногенетических насекомых.
Горчичная тля (L. erysimi) – вредитель, поражающий различные крестоцветные культуры и передающий вирусы растений. Для достижения экологически чистой борьбы с вредителями энтомопатогенные грибы (EPF) являются потенциальными микробными агентами для борьбы с этим вредителем. Поэтому перед полевым применением необходимо провести скрининг вирулентности изолятов EPF в условиях чашки Петри. Однако горчичная тля является партеногенетическим насекомым, что затрудняет запись данных во время экспериментов с чашкой Петри. Для решения этой проблемы была разработана модифицированная система для биопроб с отделившимися листьями, использующая микроопрыскиватель для инокуляции конидий на тлю и предотвращения утопления, облегчая сушку на воздухе после суспензии спор. Система поддерживала высокую относительную влажность на протяжении всего периода наблюдений, а листовой диск оставался свежим более десяти дней, что позволяло партеногенетического размножения тли. Для предотвращения наращивания потомства был реализован процесс ежедневного удаления с помощью малярной кисти. Этот протокол демонстрирует стабильную систему оценки вирулентности изолятов EPF против горчичной тли или других видов тли, что позволяет выбирать потенциальные изоляты для борьбы с тлей.
Горчичная тля (L. erysimi) является печально известным вредителем, который поражает различные крестоцветные культуры, нанося значительный экономический ущерб1. Несмотря на то, что для борьбы с нашествием тлей было рекомендовано несколько систематических инсектицидов, частое использование этих инсектицидов вызывает опасения по поводу устойчивости к пестицидам 2,3. Таким образом, с точки зрения экологически чистой борьбы с вредителями, энтомопатогенные грибы (EPF) могут служить подходящей альтернативной стратегией борьбы. EPF является насекомым-патогеном, способным заражать хозяев, проникая в их кутикулу, что делает его мощным средством для борьбы с тлей и другими насекомыми, сосущими растения4. Кроме того, EPF зарекомендовал себя как осуществимый и устойчивый метод борьбы с вредителями, обеспечивающий такие преимущества, как антагонизм патогенов растений и стимулирование роста растений5.
EPF может быть получен путем травли насекомых или выделен из трупов насекомых в полевых условиях 6,7. Однако перед дальнейшим применением грибковых изолятов необходим скрининг патогенности. Было проведено несколько исследований эффективности EPF против тли, которая является значительным вредителем сельскохозяйственных культур, способным нанести серьезный ущерб 8,9. Горчичная тля, среди различных видов тли, была проверена на восприимчивость к нескольким штаммам Beauveria spp., Metarhizium spp., Lecanicillium spp., Paecilomyces spp. и даже Alternaria, который в первую очередь известен как сапрофитный и патогенный гриб для растений, но показал некоторые летальные эффекты против горчичной тли10,11,12.
Для оценки эффективности EPF против тли в лабораторных условиях биопробы можно разделить на две основные части: инокуляционная камера и грибковая инокуляция. В настоящем протоколе описывается строительство инокуляционной камеры, в которой тля может поддерживаться с помощью различных методов, таких как вырезанный лист с черешком, обернутым влажным хлопком, вырезанный листовой диск с чашкой Петри, выстланный влажной фильтровальной бумагой, непосредственное обслуживание горшечных растений или вырезанный листовой диск, погруженный в водный агар в чашке Петри или контейнере10. 11,13. Распространенные методы инокуляции грибов включают опрыскивание конидий, погружение тли в суспензию конидий, погружение листьев в суспензию конидий и инокуляцию эндофитов растений11,14,15,16. Несмотря на то, что существуют различные методы инокуляции, биотесты должны имитировать условия применения в полевых условиях. Например, в случае с методом окунания листьев12,17 можно оценить эффективность EPF, но поскольку тля поражает пораженные грибком листья, спинная сторона тли, которая является предпочтительным местом проникновения, обычно не подвергается воздействию грибка.
Для оценки афидицидного действия EPF в лабораторных условиях в данном протоколе предлагается использовать метод отрывных листьев, описанный Yokomi и Gottwald18, с некоторыми модификациями с последующей инокуляцией конидий с помощью микрораспылителя. Этот метод поддерживает примерно 100% влажность в биопробирной камере не менее семи дней, не требуя дополнительного пополнения водой18,19. Кроме того, ограничение тлей одной поверхностью обеспечивает их подверженность опрыскиванию конидиями и облегчает наблюдения20. Однако тля может застрять на открытой поверхности агара при перемещении внутри инокуляционной камеры. Кроме того, регистрация данных в эксперименте в чашке Петри с горчичными тлями, которые являются партеногенетическими насекомыми, может быть сложной задачей из-за их быстрого развития и размножения. Трудно отличить привитых взрослых особей от их потомства без изъятия. Детали того, как действовать на этом этапе, редко упоминаются, и некоторые противоречивые факторы, такие как площадь потребления листьев, должны быть оптимизированы.
Этот протокол демонстрирует стабильную систему скрининга вирулентности изолятов EPF против горчичной тли, что позволяет выбирать потенциальные изоляты против различных видов тлей из обширной библиотеки EPF. Можно идентифицировать тлю, собранную в полевых условиях, и создать достаточную лабораторную популяцию горчичной тли для оценки афидицидного действия различных грибковых изолятов с использованием простой и осуществимой методологии с последовательными результатами. Тля развила многочисленные эволюционные механизмы в ответ на интенсивное и повторяющееся антропогенное давление на агроэкосистемы, что создает проблемы для продовольственной безопасности9. Таким образом, описанный метод может быть расширен для оценки потенциальных изолятов EPF против различных видов тлей.
ПРИМЕЧАНИЕ: Полная блок-схема показана на рисунке 1.
1. Сбор и уход за горчичной тлей
2. Молекулярная идентификация горчичной тли
ПРИМЕЧАНИЕ: Для подтверждения вида горчичной тли, собранной в полевых условиях, была проведена молекулярная идентификация с использованием двух молекулярных маркеров: последовательности, охарактеризованной амплифицированной областью (SCAR) на основе A05Le, разработанной Lu et al.21, и участка 1-й субъединицы цитохромоксидазы горчичной тли (COI) горчичной тли.
3. Приготовление энтомопатогенных грибов
ПРИМЕЧАНИЕ: EPF, использованный в данном исследовании, приведен в таблице 1.
4. Скрининг вирулентности против горчичной тли
5. Биотестирование отобранных изолятов EPF
ПРИМЕЧАНИЕ: Изоляты EPF, показавшие высокую вирулентность, которые были отобраны на этапе 4, были подвергнуты биотесту против горчичной тли с использованием четырех концентраций суспензий конидий (в диапазоне от 104 до 107 конидий/мл).
6. Статистический анализ
Представленная блок-схема иллюстрирует стабильное состояние горчичной тли от полевого сбора до скрининга вирулентности. Содержание тли от полевого сбора обеспечило стабильный рост колоний тлей при достаточной кормовой базе. Тля, собранная в полевых условиях, была подтверждена как го...
Крестоцветные, группа овощей, часто поражаются несколькими видами тлей, включая горчичную тлю (L. erysimi) и капустную тлю (Brevicoryne brassicae)26. Оба вида были зарегистрированы на Тайване27, и вполне возможно, что они могут сосуществовать в месте сбора. Для различе?...
Авторы заявляют, что в данной работе отсутствует конфликт интересов.
Это исследование было поддержано 109-2313-B-005 -048 -MY3 Министерством науки и технологий (MOST).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10 μL Inoculating Loop | NEST Scientific | 718201 | |
100 bp DNA Ladder III | Geneaid | DL007 | |
2x SuperRed PCR Master Mix | Biotools | TE-SR01 | |
50 mL centrifuge tube | Bioman Scientific | ET5050-12 | |
6 cm Petri dish | Alpha Plus Scientific | 16021 | |
6 mm insect aspirator | MegaView Science | BA6001 | |
70 mm filter paper NO.1 | Toyo Roshi Kaisha | ||
70% ethanol | |||
9 cm Petri dish | Alpha Plus Scientific | 16001 | |
Agar | Bioman Scientific | AGR001.1 | Microbiology grade |
Agarose | Bioman Scientific | PB1200 | |
BioGreen Safe DNA Gel Buffer | Bioman Scientific | SDB001T | |
Chromas | Technelysium | ||
GeneDoc | |||
GenepHlow Gel/PCR Kit | Geneaid | DFH300 | https://www.geneaid.com/data/files/1605861013102532959.pdf |
Gene-Spin Genomic DNA Isolation Kit | Protech Technology | PT-GD112-V3 | http://www.protech-bio.com/UserFiles/file/Gene-Spin%20Genomic%20DNA%20Kit.pdf |
Hemocytometer | Paul Marienfeld | 640030 | |
Komatsuna leaves (Brassica rapa var. perviridis) | Tai Cheng Farm | 1-010-300410 | |
Microsprayer | |||
MiniAmp Thermal Cycler | Thermo Fisher Scientific | A37834 | |
Mustard aphid (Lipaphis erysimi) | |||
Painting brush | Tian Cheng brush company | 4716608400352 | |
Parafilm M | Bemis | PM-996 | |
Pellet pestle | Bioman Scientific | GT100R | |
Sabouraud Dextrose Broth | HiMedia | MH033-500G | |
SPSS Statistics | IBM | ||
TAE buffer 50x | Bioman Scientific | TAE501000 | |
Tween 80 | PanReac AppliChem | 142050.1661 |
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