Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Wolbachia ile enfekte aedes aegypti sivrisinek arboviruses iletimini bastırmak için doğal nüfus serbest edilmektedir. Biz laboratuvar adaptasyon ve seçimi en aza indirmek önlemler alarak deneyler ve alan açıklaması, arka Ae. aegypti laboratuvarda Wolbachia enfeksiyonları ile yöntemleri açıklanmaktadır.
Deneysel olarak Wolbachia ile enfekte aedes aegypti sivrisinek arboviruses Dang, chikungunya ve Zika gibi yayılmasını kontrol programlarında kullanılmaktadır. Wolbachia-virüslü sivrisinekler de nüfus boyutları arasında uyumsuz matings azaltmak veya virüs iletim için ateşe dayanıklı sivrisinek ile nüfus dönüştürmek için alana piyasaya sürülmelidir. Bu stratejiler başarılı olmak laboratuvar alanından içine serbest sivrisinek yerli sivrisinek ile rekabetçi olmalı. Ancak, sivrisinekler laboratuvarda Bakımı akraba evliliği, genetik sürüklenme ve onların zindelik alanını azaltabilir ve deneylerin sonuçlarını yıkmak laboratuvar adaptasyon neden olabilir. Farklı Wolbachia enfeksiyonlar dağıtımı için uygunluğu sahada test için sivrisinek kontrollü laboratuvar ortamında birden çok nesiller boyunca korumak gereklidir. Her iki Wolbachiaiçin uygundur laboratuvarında Ae. aegypti sivrisinek korumak için basit bir protokol tanımlayan-virüslü ve vahşi-türü sivrisinekler. Yöntemler laboratuvar adaptasyon en aza indirmek ve deneyler alaka alan sivrisinekler için artırın için outcrossing uygulamak. Ayrıca, koloniler onların zindelik açık alan sürümleri için en üst düzeye çıkarmak için en uygun koşullarda korunur.
Aedes aegypti sivrisinek Dang, Zika ve chikungunya1de dahil olmak üzere dünyanın en önemli arboviruses bazıları iletmek için sorumludur. 2,3,4genişletmek Ae. aegypti tropikal yaygın dağıtım devam ederken bu virüsler küresel sağlık için artan bir tehdit hale gelmektedir. Kadın Ae. aegypti tercihen insan kanı5 besleme ve böylece insanlar, özellikle kentsel alanlarda nüfusun en yoğun olduğu yakın yaşamak eğilimindedir. İnsanlar ile bu yakın ilişki yoluyla onlar da lastikleri, tencere, oluklar ve su tankları6,7de dahil olmak üzere, yapay yaşam alanları içinde üremek için adapte olması. AE. aegypti da kolayca nerede onlar herhangi bir özel gereksinimleri olmadan doğrudan alanından farklı olarak bazı diğer türler Aedes cins8toplanan sonra korunabilir laboratuvar ortamlarına uyum, 9,10. Bakım kolaylığı onları geniş alanları geniş bir laboratuvarda Okulu'nu gördü, sonuçta hastalıkları sivrisinek kontrolü amaçlayan iletmek.
Geleneksel olarak, arboviral denetim ağır sivrisinek örneğin alınma olasılığını azaltmak için böcek öldürücüler kullanımına dayanıyor. Ancak, değiştirilmiş sivrisinek nereye laboratuvarda yetiştirilen ve sonra doğal nüfus serbest yaklaşımlar artan ilgi vardır. Yayımlanan sivrisinekler11,12,13, biyolojik olarak14,15, ışınlama16, kimyasal arıtma17,18genetik olarak değiştirilmiş, ya da sivrisinek nüfus bastırmak veya bunların yerine arboviral iletim20' ye ateşe dayanıklı sivrisinekler teknikleri-19 ile birlikte.
Wolbachia olan bir biyolojik mücadele ajanı olarak arboviruses. için kullanılmakta olan bakteri Birkaç soy-in Wolbachia son zamanlarda deneysel olarak embriyonik mikroenjeksiyon21,22,23,24kullanarak Ae. aegypti tanıtıldı. Bu suşların yaymak ve onların iletim potansiyel23,25,26,27,28 azalan sivrisinek içinde çoğaltmak için arboviruses kapasitesini azaltmak . Ancak hastalık bulaşmamış tek kadın22ile enfekte erkek dostum zaman belirli suşları kısırlık neden Wolbachia enfeksiyonlar çoluk, anneden iletilir. Wolbachia-virüslü erkekler bu nedenle doğal sivrisinek nüfus, son diğer Aedes türler15,29gösterdi bastırmak için büyük miktarlarda yayınlanacak. Wolbachia da inhibe bu yana arboviral Ae. aegyptiiletimde, ancak, sivrisinekler de yerli nüfus ile yoksul vektörel çizimler yerine yayınlanacak. Deneysel olarak Wolbachia ile enfekte Ae. aegypti are şimdi serbest bırakmak içine alan birçok ülkede bu ikinci yaklaşımı14,30,31kullanarak.
Wolbachia-arboviral denetimi için tabanlı yaklaşımlar itimat Wolbachia, Sivrisinek ve çevre arasındaki etkileşimler ses bir anlayış. Wolbachia ortaya doğal olarak çok çeşitli böcekler ve sivrisinekler tanıttı suşları onların etkileri32çeşitlidir. Yeni Wolbachia enfeksiyon türü Ae. aegypti24tanıtıldı gibi sivrisinek fitness, üreme ve koşulları bir dizi altında arboviral girişim üzerindeki etkileri için her zor karakterize etmek gereklidir. Titiz deney Laboratuvarı bu nedenle alanında başarılı olmak Wolbachia suşları potansiyeli değerlendirmek için gereklidir.
Ae. aegypti açık alan bültenleri Wolbachia enfeksiyonları ile kez sivrisinek olmak serbest bölge başına, on binlerce binlerce her hafta14,30,31yetiştirilen gerektirebilir. İlk bültenleri başarısı sivrisinekler onların verimlilik33 ve çiftleşme başarı34,35en üst düzeye çıkarmak için büyük bir boyutta serbest bırakarak geliştirilebilir. Sivrisinekler de alanında, ancak uzun vadeli laboratuvar yetiştirme değişiklikler davranış ve alan performans36,37etkileyen Fizyoloji neden olabilir yaşayacaksınız koşullarına adapte edilmelidir, 38.
Biz Ae. aegypti temel ekipman kullanarak laboratuvar yetiştirme için basit bir protokol tanımlamak. Bu iletişim kuralı için her iki vahşi türü uygundur ve Wolbachia-enfekte sivrisinekler, ikincisi olan gerektirebilir özel ilgi gibi bazı Wolbachia suşları sivrisinek hayat-Tarih özellikleri39, üzerinde önemli etkileri 40. aşırı kalabalık ve vektör yetkinlik ve fitness deneyler için önemlidir ve sivrisinekler için alan serbest bırakmak41 sağlıklı olmasını sağlar tutarlı bir boyuta sivrisinekler üretmek gıda için rekabet yetiştirme durumlardan kaçınmak . Biz laboratuvar adaptasyon ve akraba evliliği seçici baskıların azaltılması ile en aza indirmek önlemler almak ve yeni nesil sağlamak büyük, rasgele havuzundan örneklenir. Ancak, laboratuvar ortamları alan koşullarından farklı ve rahat koşullarda uzun vadeli bakım yayın içine alan37,42,43 üzerine sivrisinek fitness azaltabilir . Bu nedenle kadın alan toplanan erkeklerin periyodik olarak, laboratuvar satırlarından, deneysel karşılaştırmalar için genetik olarak benzeyen, ve için hedef alan nüfus39adapte olan koloniler sonuçlanan geçeriz. Yöntemleri herhangi bir özel ekipman gerektirmez ve arka on binlerce her hafta alan sürümleri için bireylerin ölçeklendirilebilir. Protokol ayrıca fitness kuruluş doğal nüfus için mukadder böcekler için önemli bir göz sivrisinek içinde ve nesiller arasında öncelik. Protokol sivrisinekler ve relatability alanı için tutarlı bir kalite nerede önemli özellikle deneysel karşılaştırmalar için Ae. aegypti, bakım gerektiren çoğu laboratuarlar için uygundur.
Sivrisinek insan denekler üzerinde kan besleme University of Melbourne insan Etik Komitesi tarafından onaylanmış (onay #: 0723847). Tüm gönüllüler sağlanan yazılı izni haberdar.
1. larva yetiştirme
Not: Sivrisinekler 26 ± 0,5 ° C ile 50-%70 bağıl nem, 12:12 h (ışık: karanlık) photoperiod bu koloni bakım protokol ile düzenlenen. Bu koşullar Ae. aegypti hayatta kalma ve gelişme44,45,46için ortalama iklim koşulları Cairns, Avustralya ve en iyi termal Aralık içinde benzer. Yüksek sıcaklık Wolbachia enfeksiyonlar sivrisinek kolonilerden kaybına neden ve kaçınılması47olmalıdır. Biz akraba evliliği en aza indirmek için başına en az 500 kişi korumak; daha küçük bir boyuta kolonileri korumak fitness [Ross vd yayınlanmamış] sonuçlara yol açabilir. Bu koşullar ve varsayarak yeterli beslenme altında 28 gün (bkz. Tablo 1) ortalama üretimi zamanı.
2. yetişkin ortaya çıkması
Not: Larvaları üzerinden beş gün sonra tarama iyi beslenen Eğer YavruIar başlayacak ve çoğunluk tarafından yedi gün sonra damızlık YavruIar. Yetişkin yaklaşık iki gün pupation sonra ortaya çıkan en iyi şekilde 26 ° C'de muhafaza Eğer başlayacak ( Temsilcisi sonuçlarıgörmek). Yeterli gıda23,39,49sağlandığında larva geliştirme Wolbachia enfeksiyonları genellikle etkilenmez.
3. pupa Outcrossing için seks
4. kan besleme ve Oviposition
5. yumurta toplama ve Klima
Gün | Adım | ||
0 | Kapak yumurta | ||
1 | Count larva tepsileri içine | ||
7 | Larva ve pupa koloni kafesleri için transfer | ||
17 | Kan kadın yetişkin feed | ||
21 | Yumurta toplama başlar | ||
25 | Yumurta toplama bitirmek | ||
28 | Kapak yumurta |
Tablo 1: Genel bakış Ae. aegypti koloni bakım zamanlamayı 26 ° C. Kadın kan besleme ve yumurta hatching zamanlaması esnek olsa da, Bu aşamalar uzun süreler, özellikle ölüm en aza indirmek için Wolbachiaile enfekte sivrisinekler için kaçınılmalıdır. Bu programı aşağıdaki seçim şartıyla larva en iyi şekilde beslenir hızlı veya yavaş geliştirmek veya tüm yaşam evreleri olgun olan sivrisinek karşı en aza indirir.
Resim 1: Ae. aegypti laboratuvarda yetiştirme için kullanılan ekipman. (A)plastik kaplar yumurta kuluçkalık veya 500, hacimleri ile larva yetiştirme için kullanılan 750 ve 5000 mL (soldan sağa). (B) tepsiler larvalar genelde 500 larvalar 4 L su içinde kontrollü bir yoğunluk, yetiştirme için kullanılan. (C) 19,7 L ve konut yetişkinler için kullanılan (D) 3 L kafesleri. 25 yetişkin yoğunluğu veya litre başına daha az yeterli alan sağlamak için sağlanmalıdır. (E) 35 mL bardak su kaynağı olarak yetişkin için sağlanan nemli Pamuk yün ile. (F) 35 mL bardak şeker kaynağı olarak bir kordon veya diş fitil üzerinden sağlanan Sükroz çözümü ile. (G-H) Bardak larva yetiştirme su ve bir oviposition substrat zımpara veya filtre kağıdı ile kaplı (G ve H, sırasıyla). Zımpara şeritler ya da filtre kağıdı depolanmasında kullanılan (ben) Zip kilit çanta. Siyah noktalar zımpara üzerinde Sivrisinek yumurta vardır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2: Lateral (A) ve dorsal (B) görüş yetişkin Ae. aegypti (C) kendi cinsel dimorfizm gösteren ve pupa. Erkek, kadın her panelinde sağ ve sol konumlandırılır. Ne zaman en iyi şekilde fed, erkek ve dişi pupa boyutuna göre ayrılır; Dişiler daha erkek(a)daha büyük ve düz iki tarafın (B) olduğundan erkek için karşılaştırıldığında nispeten soğanlı bir cephalothorax. Erkek yetişkin öncelikle onların tüysü anten ve uzun dokunacı tarafından kolayca ayırt edici kadın tüm yetiştirme koşullarında üzerinden. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3. Farklı koşullar altında dört gün eski Ae. aegypti yumurta. (A)bozulmamış yumurta yüksek (> %80) nem, ama görünür herhangi bir nem olmadan tutulan zımpara şeritler üzerinde. Hatch oranları vahşi tipi Ae. aegypti için % 90'ı yukarıda düzgün muhafaza olmalıdır. Su (Erken gelişmiş tarama) sular altında önce yumurtadan (B) yumurta bir müstakil yumurta kap ve görünür larva tarafından ayırt edilir. Bu zımpara şerit çok nemli tutuldu gösterir. Çok sert kurutulmuş (C) yumurta çökebilir ve içbükey görünümlerini tarafından açıkça görülebilir. Zımpara sert olursa bu da yumurtaları çok kuru olabileceğini gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4 Ae. aegypti larva gelişimine suboptimal beslenmenin etkisi gösterir. Ne zaman kapsayıcı gıda larva günlük başına 0,25 mg ile sağlanır veya daha az, hem kadın ve erkek için Geliştirme süresini artırır, ve daha az kaplar içinde zaman uyumlu gıda 0.5 mg ile sağlanır. Yeterli gıda larva geliştirme süresi boyunca sağlanmazsa, bu bakım planı üzerinde olumsuz bir etkisi olabilir. Yavaş gelişen bireylerin karşı seçil...
Burada Wolbachiabakım için sunulan protokol sonrası-virüslü Ae. aegypti sağlamak tutarlı bir kalite sağlıklı sivrisinekler deneyler için üretilen ve açık alan bültenleri. (Bkz: başvuru57) sivrisinek miktarda üretim öncelik diğer iletişim kuralları aksine, onların zindelik, hem rahat yetiştirme koşulları uygulayarak ve arasında nesiller içinde en üst düzeye çıkarma yöntemleri odaklı akraba evliliği, seçim ve laboratuvar uyum en aza nesiller. Bu i...
Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.
Heng Lin Yeap, Chris Paton, Petrina Johnson ve Clare Doig bizim koloni bakım yöntemleri gelişmesine katkılarından dolayı ve el yazması geliştirmeye yardımcı olan öneriler için üç adsız yorumcular anıyoruz. Bizim araştırma programı hibe ve dostluk tarafından AAH için Ulusal Sağlık desteklenir ve tıbbi araştırma Konseyi ve bir çeviri Wellcome Trust verin. PAR bir Avustralya hükümeti araştırma eğitim programı bursu bir alıcı var.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Wild type Aedes aegypti | Collected from field locations in Queensland, Australia, see Yeap and others39 for details | ||
w Mel-infected Aedes aegypti | Provided by Monash University. Refer to Walker and others23 for information on the strain | ||
w AlbB-infected Aedes aegypti | Provided by Monash University. Refer to Xi and others21 for information on the strain | ||
w MelPop-infected Aedes aegypti | Provided by Monash University. Refer to McMeniman and others22 for information on the strain | ||
Instant dried yeast | Lowan | Stimulates egg hatching. Found in general grocery stores. Other brands may be used | |
5 L plastic tub | Quadrant | Q110950 | Used for hatching and rearing larvae. Other products may be used |
Fish Food (Tetramin Tropical Tablets) | Tetra | 16152 | Provided to larvae as a source of food. Web address: https://www.amazon.com/Tetra-16152-TetraMin-Tropical-10-93-Ounce/dp/B00025Z6SE |
Plastic containers | Used for rearing larvae. Any plastic container above 500 mL should be suitable | ||
Glass pipette | Used for transferring larvae and pupae between containers. Web address: https://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Durable-Long-Glass-Experiment-Medical-Pipette-Dropper-Transfer-Pipette-Lab-Supplies-With-Red-Rubber-Cap/32704471109.html?spm=2114.40010308.4.2.py4Kez | ||
Clicker counter | RS Pro | 710-5212 | Used to assist in the counting of larvae, pupae and eggs. Web address: http://au.rs-online.com/web/p/products/7105212/?grossPrice=Y |
Rearing trays | Gratnells | Used for rearing larvae. Web address: http://www.gratnells.com | |
Nylon mesh | Used to transfer larvae and pupae to containers of fresh water. Other brands may be used. Web address: https://www.spotlightstores.com/fabrics-yarn/specialty-apparel-fabrics/nettings-tulles/nylon-netting/p/BP80046941001-white | ||
Cages | BugDorm | DP1000 | Houses adult mosquitoes. Alternative products may be used. Web address: http://bugdorm.megaview.com.tw/bugdorm-1-insect-rearing-cage-30x30x30-cm-pack-of-one-p-29.html |
35 mL plastic cup | Huhtamaki | AA272225 | Used to provide water or sucrose to adult mosquitoes. Other brands may be used |
35 mL plastic cup lid | Huhtamaki | GB030005 | Used to provide sucrose to adult mosquitoes. Other brands may be used |
Cotton wool | Cutisoft | 71841-13 | Moist cotton wool is provided as a source of water to adults. Other brands may be used |
White Sugar | Provided as a source of sugar to adult mosquitoes. Found in general grocery stores | ||
Rope | M Recht Accessories | C323C/W | Used to provide sucrose solution to adults. Other brands may be used. Web address: https://mrecht.com.au/haberdashery/braids-cords-and-tapes/cords/plaited-cord/cotton/ |
Plastic cup (large) | Used as an oviposition container. Any plastic cup that holds 100 mL of water should be suitable | ||
Sandpaper | Norton Master Painters | CE015962 | Provided as an oviposition substrate. Alternative products may be used, but we use this brand because it is relatively odorless. Lighter colors are used for contrast with eggs. Web address: https://www.bolt.com.au/115mm-36m-master-painters-bulk-roll-p80-medium-p-9396.html |
Filter paper | Whatman | 1001-150 | Used as an alternative oviposition substrate. Other brands may be used |
Latex gloves | SemperGuard | Z560979 | Prevents mosquito bites on hands when blood feeding. Other brands may be used. Web address: http://www.sempermed.com/en/products/detail/semperguardR_latex_puderfrei_innercoated/ |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır