Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Yarı fermente steril diyetlerle axenic Delia antiqua yetiştirmek için basit bir prosedür tarif edilmiştir. PCR kullanılarak her bir aksenik D. antiqua instarında sadece bir Wolbachia suşu tespit edildi.
Aksenik böcekler, steril ortam kullanılarak steril yapay yetiştirme sistemlerinden elde edilir. Küçük boyutları, kısa büyüme döngüleri ve düşük yem gereksinimleri ile karakterize edilen bu böcekler, mikroorganizmalar ve konakçılar arasındaki ilişkiyi incelemek için idealdir. Bağırsak mikrobiyotası, böcek konakçılarının fizyolojik özelliklerini önemli ölçüde etkiler ve aksenik böceklere spesifik suşların sokulması, bağırsak mikrobiyal fonksiyonlarını doğrulamak için bir yöntem sağlar. Diptera, Anthomyiidae familyası ve Delia cinsinde tehdit edici bir haşere olan Delia antiqua, öncelikle soğan, sarımsak, pırasa ve Liliaceae familyasının diğer sebzeleriyle beslenir. Larvaları ampullerle beslenerek tüm bitkilerin çürümesine, solmasına ve hatta ölümüne neden olur. Aksenik larvaları yetiştirerek, bağırsak mikroflorasının D. antiqua'nın büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkilerini gözlemlemek için takip çalışmaları yapılabilir. İlişkili mikropların antibiyotik eliminasyonunu içeren yöntemden farklı olarak, bu makale aksenik D. antiqua'nın yükseltilmesi için düşük maliyetli ve yüksek verimli bir yaklaşım sunmaktadır. D. antiqua yumurtalarının yüzey sterilizasyonundan sonra, larvaları yetiştirmek için yarı fermente steril diyetler kullanıldı ve D. antiqua'nın aksenik durumu, kültüre bağımlı ve kültürden bağımsız deneylerle doğrulandı. Sonuç olarak, böcek yumurtası sterilizasyonu ve larva kültürü için steril diyetlerin hazırlanmasının kombinasyonu, aksenik D. antiqua elde etmek için etkili ve basit bir yöntemin geliştirilmesini sağlamıştır. Bu yöntem, böcek-mikroflora etkileşimlerini incelemek için güçlü bir yaklaşım sağlar.
Canlı mikroorganizma veya parazitlerin tespit edilemediği hayvanlar olarak tanımlanan aksenik hayvanlar, konakçı-mikroorganizma etkileşimlerini incelemek için değerli deneysel modellerdir 1,2. En büyük omurgasız grubu olan böcekler, mikroorganizmalarla simbiyotik ilişkiler kurabilir3. Aksenik böcekler, simbiyotik sistemlerde konakçı-simbiyont etkileşimlerini incelemek için kullanılabilir4. Örneğin, Nishide ve ark.5, kötü kokulu solucan Plautia stali için pratik bir steril yetiştirme prosedürü oluşturarak, model simbiyotik sistemlerde konakçı-simbiyont etkileşimlerinin güvenilir ve titiz bir şekilde analiz edilmesini sağlamıştır. Aksenik böcekler, yumurta aşamasını sterilize ederek ve larvalara ve yetişkinlere steril gıda sağlayarak üretilebilir 6,7. Aksenik böcekler büyük önem taşır ve biyolojik araştırmalarda yaygın olarak kullanılır. Örneğin, Somerville ve ark.8 tarafından yapılan bir araştırma, Enterobacter cloacae ile aşılanmış elmas sırtlı güvelerin transgenik erkeklerin adaptasyonunu geliştirdiğini göstermiştir.
Delia antiqua Meigen, dünya çapında soğan ve diğer Liliaceae mahsullerinin ekonomik açıdan önemli bir zararlısıdır ve larvaları soğan ve diğer Liliaceae mahsullerinin soğanlarına zarar verir9. D. antiqua esas olarak ılıman iklimlerde bulunur ve Amerika, Avrupa ve Asya'nın soğan yetiştirme alanlarında yaygındır. Uygun şekilde kontrol edilmezse soğan (Allium cepa L.), sarımsak (Allium sativum L.), arpacık soğanı (Allium fistulosum L.) ve pırasada (Alliumchoenoprasum L.) %50 ile %100 arasında değişen ürün kayıplarına neden olabilir10,11. Larvalar bitkilerin toprak altı kısımlarında beslenir ve bu beslenme fidelerin solmasına ve sonunda ölmesine neden olur. Ek olarak, hasarlı bitkiler patojenlerin girmesine izin vererek ampul çürümesineneden olabilir 12. Bitkiler larvalar tarafından tamamen tüketilmese bile verdikleri zararlar soğan bitkilerini pazarlanamaz hale getirmekte ve ekonomik kayıplara neden olmaktadır.
Böcekler bağırsak mikrobiyotası ile yakından ilişkilidir ve çoğu böcek bağırsağı, konakçı tarafından sağlanan besinlerle gelişen çeşitli simbiyotik bakteriler içerir13,14. Jing ve ark.15, bağırsak simbiyotik topluluğunun birincil işlevinin temel besinleri sağlamak olduğunu, ardından sindirim ve detoksifikasyon ile ilgili işlevlerin geldiğini göstermiştir. Bazı durumlarda, bağırsak bakterileri haşere yönetimi amacıyla mikrobiyal bir kaynak görevi görebilir. Sonuç olarak, bireysel bağırsak bakterilerinin performanslarını ve D. antiqua'nın vücudundaki spesifik işlevlerini incelemek arzu edilir. Bu nedenle, aksenik larvaların hazırlanması, spesifik bakteri suşları ve böcekler arasındaki etkileşimleri incelemek için özellikle önemlidir16. Şu anda, böcek bağırsak bakterilerini ortadan kaldırmak için yaygın olarak kullanılan bir yöntem, ilişkili mikropları yok etmek için bir antibiyotik kombinasyonunun kullanılmasıdır 17,18,19. Sadece mikrobiyal sayıları azaltabilen tek başına antibiyotik kullanmanın aksine, böceklerin aksenik yetiştirilmesi, mikroorganizmaların bileşimi ve miktarı üzerinde kontrol sağlayarak bağırsak mikrobiyota işlevselliğinin daha doğru bir şekilde doğrulanmasını sağlar.
Bu nedenle, bu makale axenic D. antiqua'nın hazırlanması ve yetiştirilmesi için bir protokol sunmaktadır. Aksenik larva yemi, yarı fermente gıdalarla birlikte doğal diyetlerin yüksek sıcaklıkta sterilizasyonu kullanılarak elde edilir. Yumurtalar, aksenik yumurtalar elde etmek için deneysel bir protokol izlenerek sterilize edilir ve son olarak, aksenik larvalar aksenik yumurtalardan kültürlenir. Aksenik yetiştirme sistemi, deney için sadece bir nesil boyunca gerçekleştirildi. Bu, böcekler ve bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimi incelemek için kolaylık sağlayacaktır.
D. antiqua , Fanzhen, Taian sahasından elde edilir.
1. Steril diyetlerin hazırlanması
2. Aksenik yumurtaların toplanması
3. Aksenik larvaların yetiştirilmesi
4. Aksenik larvaların kültüre bağlı tahlillerle doğrulanması
5. Aksenik larvaların kültürden bağımsız deneylerle doğrulanması
D. antiqua'nın yaşam evreleri Şekil 4'te gösterilmiştir. Tüm yaşam döngüsü yumurtalar, larvalar, pupa (Şekil 4C) ve yetişkinlerden (Şekil 4D) oluşur. Steril santrifüj tüplerinde yetiştirilirler ve görünümleri ve hayatta kalma oranları, aksenik olmayan koşullar altında yetiştirilen D. antiqua'dan ayırt edilemez. D. antiqua'nın her aşaması için büyüme ve gelişme süreleri
Böcekler oldukça karmaşık bir bağırsak mikrobiyotasına20,21 sahiptir ve böcek-mikroorganizma etkileşimlerini incelemek için spesifik bağırsak mikrobiyal suşları ile aşılanmış aksenik böceklerin kullanılmasını gerektirir. Aksenik böceklerin hazırlanması bu tür araştırma çabaları için çok önemlidir. Antibiyotik tedavisi, bağırsak mikrobiyotasını ortadan kaldırmak için kullanılan bir yöntemdir. Örneğin, Jung ve Kim
Yazarların ifşa edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (32272530), Jinan'daki Üniversite için Yeni Yirmi Politika Projesi (2021GXRC040), Shandong Eyaletindeki Büyük Bilimsel ve Teknolojik İnovasyon Projeleri (2021TZXD002) ve Qilu Teknoloji Üniversitesi Bilim ve Eğitim Entegrasyon Projesi (2022PYI009, 2022PY016, 2022PT105) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.22 μM filter bottle | Thermo Scientific | 450-0045 | |
0.22 μM Syringe Filter | Biosharp | BS-QT-011 | |
100-mesh sieve | Zhejiang Shangyu Jinding Standard Sieve Factory | No Catalog numbers | |
1x PBS solution | Solarbio | P1020 | |
2x Taq PCR Master Mix | GENVIEW | GR1113-1ML | |
5.2% NaClO solution | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 80010428 | |
500 mL Conical flask | Thermo Scientific | 4103-0500 | |
50 mL vented centrifuge tube | JET BIOFIL | BRT-011-050 | |
50x TAE buffer | GENVIEW | GT1307 | |
Agar powder | Ding Guo | DH010-1.1 | |
Biochemical incubator | STIK | 21040121500010 | |
Cell sieve | SAINING | 5022200 | |
Choline chloride | Sangon Biotech | A600299-0100 | |
ddH2O | Ding Guo | PER018-2 | |
Disposable grinding pestle | JET BIOFIL | CSP-003-002 | |
DNA extraction kit | Sangon Biotech | B518221-0050 | |
DNA Marker | Sangon Biotech | B600335-0250 | |
Ethanol absolute | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 10009218 | |
Filter paper | NEWSTAR | 1087309025 | |
Food processor | Guangdong Midea Life Electric Appliance Manufacturing Co., Ltd. | WBL25B26 | |
Illuminated incubator | Shanghai ESTABLISH Instrumentation Co., Ltd. | A16110768 | |
L-Ascorbic acid | Sangon Biotech | A610021-0100 | |
L-shaped spreader | SAINING | 6040000 | |
Nutrient agar medium | Hope Bio | HB0109 | |
Scissors | Bing Yu | BY-103 | Purchase on Jingdong |
Shock incubator | Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd. | 2020000014 | |
Sucrose | GENVIEW | CS326-500G | |
Super Green nucleic acid dye | Biosharp | BS355A | |
Super-clean table | Heal Force | AC130052 | |
TSB | Hope Bio | HB4114 | |
Vacuum pump | Zhejiang Taizhou Seeking Precision Vacuum Pump Co., Ltd. | 22051031 | |
Yeast extract | Thermo Scientific | LP0021B |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiDaha Fazla Makale Keşfet
This article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır