Name: Collection and Analysis of Hemolymph from Small Brown Planthopper (SBPH)
Uploaded: 2023-04-28T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Collection and Analysis of Hemolymph from Small Brown Planthopper SBPH at JoVE.com

The video demonstrates a procedure for collecting hemolymph from small brown planthoppers (SBPHs). It involves immobilizing the insect, extracting hemolymph using a micropipette, and analyzing protein concentrations across different life stages using SDS-PAGE. The findings indicate similar protein levels in larval and adult SBPHs.

collection and analysis of hemolymph from small brown planthopper (sbph)

جمع الهيموليمف من المفصليات الصغيرة

Both animal and plant viruses can be transmitted by arthropods, and these viruses pose a severe threat to human health and cause tremendous economic losses in agriculture1,2,3. Importantly, the arthropod hemolymph, which serves as the circulatory system and a vital element of the immune system in arthropods, plays an important role in regulating arboviral transmission. Viruses acquired through the arthropod guts are transported to other tissues only after successfully escaping the adverse hemolymph environment4,5,6,7. The lifecycle of viruses in the arthropod hemolymph involves virus survival in the fluid plasma, entry into the hemocyte, and transport to other tissues, and various virus-vector interaction mechanisms occur in the hemolymph8,9,10,11,12. For example, the vertical transmission of RSV by the SBPH is dependent on a molecular interaction between the SBPH vitellogenin protein and the RSV (rice stripe virus) capsid protein13,14. Some viruses may escape the immune response of the hemolymph by binding specific vector factors15,16,17,18. Therefore, investigating vector-virus interactions in the hemolymph of arthropods is important for developing a better understanding of arbovirus transmission.
The hemolymph of some small insects, such as planthoppers, leafhoppers, and some mosquitoes, is difficult to collect due to their size. To address this issue, several methods have been developed to collect hemolymph, including inserting a syringe needle directly into the insect body to extract a microvolume of the hemolymph, collecting exudate from the wound site with fine-tipped tweezers, and direct centrifugation. These methods have enabled the measurement of relative gene expression levels and viral titers within the hemolymph19,20,21. However, an effective method for quantifying the hemolymph volume, which is necessary for hemocyte counting, protein quantification, and enzyme activity analysis, is currently not available for these small insects.
The SBPH (small brown planthopper) is a type of small insect vector with a body length of about 2-4 mm. The SBPH is capable of transmitting a variety of plant viruses, including RSV, maize rough dwarf virus, and rice black streaked dwarf virus22,23,24. The interaction between the SBPH and RSV has been studied in depth over the past decade. To facilitate working with SBPHs, we developed a novel and simple method of collecting hemolymph. This method, which is based on the principle of capillary forces, uses a capillary with a scale mark to acquire the insect&#39;s hemolymph in a precise and quantifiable manner. This allows us to collect a specific volume of hemolymph from small insects efficiently and to study the hemolymph environment of small vectors in more detail.

تسليط الضوء على المؤلف: طريقة دقيقة وقابلة للقياس الكمي لجمع الهيموليمف من المفصليات الصغيرة  

طريقة دقيقة وقابلة للقياس الكمي لجمع الدملمف من المفصليات الصغيرة

Our research focuses on arboviruses, insects, and plant interactions. Obtaining hemolymph samples from small arthropods presents a technical challenge for research on insect-borne diseases. This protocol shows a precise and quantifiable technique to counter this issue.Recent research developments in the transmission of arboviruses have discovered that viruses can manipulate several important vector-factors to break through the host barrier. This protocol is a simple, cost-effective and valuable technique that allows for precise quantification of the hemolymph. This method also offers valuable technology for starting the interactions between viruses and vectors.Our upcoming research will focus on understanding the molecular mechanisms of virus transmission by vector-insects while exploring and enhancing new operational techniques.

Watch this Scientific Journal Video about Collection and Analysis of Hemolymph from Small Brown Planthopper SBPH at JoVE.com

Collection and Analysis of Hemolymph from Small Brown Planthopper (SBPH)  

جمع وتحليل الهيموليمف من نطاط النبات البني الصغير (SBPH)

في هذه الدراسة ، استخدم نطاط النبات البني الصغير أو SBPHs التي تربى في شتلات الأرز. بمجرد أن تصبح الثقافات جاهزة ، ضع SBPHs المزروعة في أنبوب طرد مركزي وضعها في حمام جليدي لمدة 10 إلى 30 دقيقة. ثم ضع SBPH المجمد على شريحة زجاجية تحت مجهر ستيريو مع توجيه بطنه لأعلى واضبط التركيز على أرجله الستة.قم بإعداد ملقطين عاليين الدقة بأطراف فائقة الدقة. باستخدام ملقط واحد ، اضغط لأسفل على جسم الحشرة لإبقائه في مكانه واسحب ساق واحدة بعناية مع الملقط الآخر. ثم اضغط برفق على صدر الحشرة ، مما يسمح للهيموليمف بالتدفق عبر الجرح.لجمع الدملمف ، قم بإعداد ماصة صغيرة عن طريق وضع أنبوب شعري ميكرولتر واحد في لمبة الماصة. ضع الأنبوب الشعري بالقرب من جرح الحشرات ، ممسكا بمصباح ماصة micropipite. المس الطرف الشعري إلى الهيموليمف الذي ينضح واجمعه.بمجرد وصول الأنبوب الشعري إلى خط المقياس المطلوب ، قم بسد الفتحة الصغيرة الموجودة على لمبة الماصة بإصبعك قليلا لإيقاف عملية الامتصاص. ثم تفريغ الهيموليمف الذي تم جمعه في 100 ميكرولتر من المخزن المؤقت PBS. تم تأكيد دقة جمع الدملمف عبر SDS-PAGE ، والذي أظهر محتوى بروتين مماثل في جميع عينات الدملمف الثلاث ، التي تم جمعها بشكل منفصل.بالنسبة لليرقة ، كان تركيز البروتين الكلي حوالي 3.7 ملليغرام لكل ملليلتر. في الإناث والذكور البالغين SBPHs ، كانت تركيزات البروتين حوالي 3.5 و 3.6 ملليغرام لكل ملليلتر على التوالي ، ولم تظهر فرقا كبيرا بين العينات الثلاث. أظهر الدم اليرجي خلايا دموية يتراوح حجمها بين 20 و 20 نانومتر.بالإضافة إلى ذلك ، كان تركيز الخلية قابلا للمقارنة في عينات الدم الليمفاوية الثلاث التي تم جمعها.