Name: soil sampling and isolation of entomopathogenic nematodes (steinernematidae, heterorhabditidae)
Uploaded: 2014-07-11T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes Steinernematidae, Heterorhabditidae at JoVE.com

Forfatterne ønsker at takke tidligere medlemmer af Stock lab: Sam-Kyu Kim, Kathryn Plichta og Victoria Miranda-Thompson for deres bidrag til en forbedring af mange af disse protokoller. Vi anerkender National Science Foundation støtte (tilskud IOS-0.840.932 og IOS-0.724.978) til SP lager.

1.. Jordprøve Collection <ol><li> Overvej at dække et areal på mindst 2 - 4 m 2 for hver sampling site. </li><li> Saml jordprøver i en dybde på mindst 15 cm (figur 4). </li><li> Tag mindst 5 stikprøver inden for dette område. </li><li> Tag 3 delprøver pr prøve. Afhængigt af formålet med undersøgelsen, enten kombinere delprøverne eller holde dem adskilt. </li><li> Placer hver prøve i en plasticpose. Overvej dobbelt-sække for at undgå lækage af prøver (figur 4).</str...

<ol>
	<li>Bedding, R. A., Akhurst, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+technique+for+the+detection+of+insect+parasitic+rhabditid+nematodes+in+soil.">A simple technique for the detection of insect parasitic rhabditid nematodes in soil.</a> Nematologica. 21, 109-110 (1975).</li><li>Boemare, N. E., Akhurst, R. A., Dworkin, M., Falkow, S., Rosenberg, E., Schleifer, K. -. H., Stackebrandt, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Genera Photorhabdus and Xenorhabdus. In The Prokaryotes. , 473-488 (2007).</li><li>Gaugler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Entomopathogenic Nematology. , (2002).</li><li>Gaugler, R., Kaya, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Entomopathogenic Nematode s in Biological Control. , (1990).</li><li>Hazir, S., Keskin, N., Stock, S. P., Kaya, H. K., &#214;zcan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+and+distribution+of+entomopathogenic+nematodes+(Rhabditida:+Steinernematidae+and+Heterorhabditidae)+in+Turkey.">Diversity and distribution of entomopathogenic nematodes (Rhabditida: Steinernematidae and Heterorhabditidae) in Turkey.</a> Biodiversit., &amp; Conservation. 12, 375-386 (2003).</li><li>Kaya, H. K., Gaugler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entomopathogenic+nematodes.">Entomopathogenic nematodes.</a> Annual Review of Entomology. 38, 181-206 (1993).</li><li>Kaya, H. K., Stock, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Techniques in insect nematology. In Manual of techniques in insect pathology. , 281-324 (1997).</li><li>Lacey, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manual of techniques in invertebrate pathology. , (2012).</li><li>McCoy, C. W., Shapiro-Ilan, D., Duncan, L., Nguyen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entomopathogenic+nematodes+and+other+natural+enemies+as+mortality+factors+for+larvae+of+Diaprepes+abbreviatus+(Coleoptera:+Curculionidae).">Entomopathogenic nematodes and other natural enemies as mortality factors for larvae of Diaprepes abbreviatus (Coleoptera: Curculionidae).</a> Biological Control. 19, 182-190 (2000).</li><li>Meyling, N. V., Eilenberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occurrence+and+distribution+of+soil+borne+entomopathogenic+fungi+within+a+single+organic+agroecosystem.">Occurrence and distribution of soil borne entomopathogenic fungi within a single organic agroecosystem.</a> Agriculture, ecosystem., &amp; environment. 113, 336-341 (2006).</li><li>Poinar, G. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Taxonomy and biology of Steinernematidae and Heterorhabditidae. In: Entomopathogenic Nemtaodes in Biological. , 23-61 (1990).</li><li>Stock, S. P., Gress, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+and+phylogenetic+relationships+of+entomopathogenic+nematodes+(Steinernematidae+and+Heterorhabditidae)+from+the+Sky+Islands+of+southern+Arizona.">Diversity and phylogenetic relationships of entomopathogenic nematodes (Steinernematidae and Heterorhabditidae) from the Sky Islands of southern Arizona.</a> Journal of invertebrate pathology. 92, 66-72 (2006).</li><li>Stock, S. P., Hunt, D. J., Grewal, P. S., Ehlers, R. U., Shapiro-Ilan, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nematode+morphology+and+systematics.">Nematode morphology and systematics.</a> Nematodes as biological control agents. CAB International Publishing. , 3-43 (2005).</li><li>Stock, S. P., Goodrich&#8211;Blair, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entomopathogenic+nematodes+and+their+bacterial+symbionts:+The+inside+out+of+a+mutualistic+association.">Entomopathogenic nematodes and their bacterial symbionts: The inside out of a mutualistic association.</a> Symbiosis. 46, 65-75 (2008).</li><li>Stuart, R. J., Gaugler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patchiness+in+populations+of+entomopathogenic+nematodes.">Patchiness in populations of entomopathogenic nematodes.</a> Journal of Invertebrate Pathology. 64, 39-45 (1994).</li><li>White, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+obtaining+infective+nematode+larvae+from+cultures.">A method for obtaining infective nematode larvae from cultures.</a> Science. 66, 302-303 (1927).</li></ol>

Denne demonstration er den første af to præsentationer, der beskriver en række teknikker, der almindeligvis anvendes til at studere EPN og deres symbiotiske bakterier. Disse teknikker udgør vigtige skridt for en vellykket etablering af EPN kulturer i laboratoriet og danner også grundlag for andre bioassays, der beskæftiger EPN som modelorganismer for forskning. Forskellige jordbundsundersøgelser af EPN har vist, at deres overflod og distribution kan variere på tværs af sæsoner, lev...

Mange nematoder er forbundet med insekter, og deres vært interaktioner spænder fra gavnlig for skadelig. Heri har vi fokus på en gruppe af nematoder, der er patogener af insekter, også kendt som insektspecifikke nematoder (eller EPN). To nematode familier hører til denne gruppe af nematoder: Steinernematidae og Heterorhabditidae 11,13. Deres patogene virkning er i virkeligheden tillagt ved deres interaktion med fakultative anaerobe tarmbakterier (Xenorhabdus bakterier forbinder med steinernematids og Photorhabdus bakterier forbinder med heterorhabditids) 2. Bakterierne vectored fra et insekt vært til en anden ved den eneste fritlevende nematode fase, den tredje fase infektiøse juvenile (også kendt som dauer juvenile, smitsom yngel eller IJ), som bor i jorden. Inde i insektet, nematoder frigive bakterier i insektets hæmolymfe, som dræber insekt vært ved massiv blodforgiftning. Bakterierne ogsåforringe insekt væv og blive nematoder &#39;fødekilde, så de kan modnes og formere sig. Normalt er en eller to generationer af voksne nematoder produceret inden for insekt kadaver. Afkommet af de sidste voksen generation reassociates med enkelte bakterieceller i en mere specialisere måde end deres tidligere ernæringsmæssige forhold, og give næring til disse celler i deres tarme, når de bevæger sig ud fra insekt slagtekroppen i jorden, hvor de vil afvente en anden insekt at parasitize 6,11,14 (figur 1). Siden deres opdagelse i 1927, har EPN været betragtet værdifulde alternativer til kemiske pesticider, som de kan snylter en bred vifte af insekter, der er landbrugsskadedyr 3,4,5. Men i de seneste to årtier, disse nematoder og deres symbiotiske bakterier er blevet anerkendt som et plastisk model system til at studere biologiske, økologiske og evolutionære aspekter af host-mikrobe interactions 14. Målet med denne præsentation er at vise de metoder og teknikker mest brugt til jordprøvetagning og isolering af EPN. En række værktøjer er tilgængelige og kan bruges til indsamling af jordprøver herunder: jord corers, trowels, post-hullers gravemaskiner, snegle, prøveudtagning rør, hånd skovle, blandt andre (Figur 2). Afhængigt af formålet med undersøgelsen, kan to prøveudtagningsstrategierne overvejes: a) stratificeret, b) stikprøvekontrol (figur 3). Den stratificeret udvælgelse er normalt bruges som en del af en intensiv undersøgelse i en specifik eller demarked området over en given periode. I almindelighed er en transekt demarked og jordprøver taget på fastlagte intervaller i transekten over en periode (figur 3A) 15. Den tilfældige stikprøver er generelt ansat, når der fokuseres på et stort område. Denne strategi er blevet anvendt stikprøver for at studere mangfoldigheden af ​​EPN fra et stort geografisk område eller region (figur 3B) 12.. En række faktorer kan betragtes som afhængig af fokus for undersøgelsen, herunder en bred vifte af stigninger, jord teksturer og levesteder (f.eks., Dyrkede marker, skove, enge, parker, strande, vandløbsnære arealer, mv.) Vi viser insekt-lokkemad teknik, som oprindeligt blev beskrevet af Sengetøj og Akhurst 1 og repræsenterer en enkel og selektiv alternativ til at inddrive EPN fra jordprøver. Det er en selektiv fremgangsmåde, der er baseret på den forudsætning, at de nematoder (IJ fase) vil blive tiltrukket til et insekt vært og parasitize det. Denne teknik kan også overvejes til isolering af andre insektpatogener, såsom svampe og bakterier 8,10. Vi viser også den modificerede White fælde teknik, der anvendes til hentning afkom nematode fra inficerede insekt værter 7,14. Det er en ubesværet opfyldthod der har den fordel at hente en &quot;ren&quot; nematode afkom fri for snavs fra de nedbrydende insekt kadavere. Endelig beskrevne teknikker og vist i denne artikel svarer til dem, udtænkt og / eller udført i vores laboratorium, såvel som dem, der er beskrevet af forskellige kolleger og samarbejdspartnere.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1119">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:309px;">Company</td>
			<td style="width:241px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:299px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:271px;">Galleria mellonella</td>
			<td style="width:309px;">Timberline</td>
			<td style="width:241px;">http://www.timberlinefisheries.com/ProductDetails.asp?ProductCode=WAXLG</td>
			<td>for insect baiting technique</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:271px;">Filter Paper, 55mm Grade 1 Cellulose</td>
			<td style="width:309px;">Whatman/VWR</td>
			<td>28450-048</td>
			<td>infection chamber and White trap assembly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">60 x 15 mm Petri Dishes</td>
			<td style="width:309px;">VWR</td>
			<td>25384-092</td>
			<td>infection chamber and White trap assembly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">100 x 15 Petri Dishes</td>
			<td style="width:309px;">VWR</td>
			<td style="width:241px;">25384-088</td>
			<td>infection chamber and White trap assembly</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:271px;">ZIPloc Plastic Bags</td>
			<td style="width:309px;">Ace Hardware or local hardware store</td>
			<td style="width:241px;">N/A</td>
			<td>soil sampling</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:271px;">Mechanical Pipettor P1000, P200 ml</td>
			<td style="width:309px;">VWR</td>
			<td>89130-562; 89130-566&#160;</td>
			<td>infection chamber and White trap assembly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">pippetor tips 1000ml, 200 ml</td>
			<td style="width:309px;">VWR</td>
			<td style="width:241px;">16466-004 ; 53510</td>
			<td>infection chamber and White trap assembly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Bleach</td>
			<td style="width:309px;">Ace Hardware or local hardware store</td>
			<td>N/A</td>
			<td>soil sampling , desisnfecting</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Sodium Hypochlorite</td>
			<td style="width:309px;">Ace Hardware or local hardware store</td>
			<td>N/A</td>
			<td>soil sampling , desisnfecting</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">70% Ethyl alochol</td>
			<td style="width:309px;">AAPER</td>
			<td>17212945</td>
			<td>soil sampling , desisnfecting</td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;width:271px;">Shovels</td>
			<td style="width:309px;">Ace Hardware or local hardware store</td>
			<td style="width:241px;">N/A</td>
			<td>soil sampling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Tubular soil sampler</td>
			<td>Accuproducts</td>
			<td style="width:241px;">N/A</td>
			<td>soil sampling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Soil Probe, long handle</td>
			<td>Nupla&#160;</td>
			<td style="width:241px;">PRB4T 69401 Classic</td>
			<td>soil sampling</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:271px;">Measuring tape</td>
			<td style="width:309px;">Ace Hardware or local hardware store</td>
			<td style="width:241px;">N/A</td>
			<td>soil sampling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Flagging tape, various colors</td>
			<td style="width:309px;">Ace Hardware or local hardware store</td>
			<td style="width:241px;">N/A</td>
			<td>soil sampling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">tissue culture flasks</td>
			<td style="width:309px;">VWR</td>
			<td style="width:241px;">Falcon, 29185-304&#160;</td>
			<td>White trap, collection of EPN</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:271px;">wash bottles, Polyethylene, Wide Mouth</td>
			<td style="width:309px;">VWR</td>
			<td>16650-107</td>
			<td>White trap, collection of EPN</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

soil sampling and isolation of entomopathogenic nematodes (steinernematidae, heterorhabditidae)

Insektspecifikke nematoder (aka EPN) repræsenterer en gruppe af jord-bebo nematoder, der snylter en lang række insekter. Disse nematoder tilhører to familier: Steinernematidae og Heterorhabditidae. Indtil nu har mere end 70 arter blevet beskrevet i Steinernematidae og der er omkring 20 arter i Heterorhabditidae. De nematoder har en mutualistisk partnerskab med Enterobacteriaceae bakterier og sammen fungere som en potent insekticid kompleks, der dræber en lang række insektarter. Heri har vi fokus på de mest almindelige teknikker, der vurderes til indsamling EPN fra jorden. Den anden del af denne præsentation fokuserer på insekt-baiting teknik, en udbredt metode til isolering af EPN fra jordprøver, og det ændrede Hvide fælde teknik, der anvendes til genopretning af disse nematoder fra inficerede insekter. Disse metoder og teknikker er vigtige skridt for en vellykket etablering af EPN kultninger i laboratoriet og danner også grundlag for andre bioassays som anser disse nematoder som modelorganismer til forskning i andre biologiske discipliner. De i denne præsentation teknikker svarer til dem, der udføres og / eller designet af medlemmer af SP Stock laboratorium såvel som dem, der er beskrevet af forskellige forfattere.

Jord Prøvetagning Tredje stadie infektive unge EPN er de eneste frie levende stadier i disse nematoder livscyklus som bor i jorden (Figur 1). Derfor indsamle jordprøver er en meget effektiv metode til at komme af disse nematoder 4 viser en jord-profil angiver den dybde, som bør tages prøver. Figur. Bevarelse af fugtigheden i en prøve er en afgørende faktor for overlevelse nematoder. Derfor er det vigtigt at holde jordprøver i plastpos...

Watch this Scientific Journal Video about Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes Steinernematidae, Heterorhabditidae at JoVE.com

Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes Steinernematidae, Heterorhabditidae

Insektspecifikke nematoder i jorden bebo rundorme, snylter en lang række insekter. Vi viser prøvetagningsmetoder, der anvendes til isolering af disse nematoder fra jorden ved hjælp af to teknikker: insekt baiting og det ændrede Hvide fælde, for inddrivelse af nematoder fra jordprøver og inficerede insekt kadavere, hhv.

Jordprøvetagning og Isolering af insektspecifikke Nematoder (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Entomopathogenic nematodes (a.k.a. EPN) represent a group of soil-inhabiting nematodes that parasitize a wide range of insects. These nematodes belong to ...

Research

JoVE Journal

Environment

Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Design og drift af en kontinuerlig<sup&gt; 13</sup&gt; C og<sup&gt; 15</sup&gt; N Mærkning Afdeling for Uniform eller differentiale, Metabolisk og Konstruktioner, Plant isotopmærkning

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Integreret Field Lysimetry og porevandet Sampling for vurdering af kemiske Mobilitet i jord og Etableret Vegetation

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

An Optimized Enrichment Technique for the Isolation of Arthrobacter Bacteriophage Species from Soil Sample Isolates

An Optimized Enrichment Technique for the Isolation of Arthrobacter Bacteriophage Species from Soil Sample Isolates

En optimeret Berigelse Teknik til isolering af<em&gt; Arthrobacter</em&gt; Bakteriofag Arter fra jordprøve Isolerer

Bacteriophage isolation from environmental samples has been performed for decades using principles set forth by pioneers in microbiology. The isolation of ...

Assaying Predatory Feeding Behaviors in Pristionchus and Other Nematodes

Assaying Predatory Feeding Behaviors in Pristionchus and Other Nematodes

Undersøgelse Aggressiv Fodring Adfærd i<em&gt; Pristionchus</em&gt; Og andre Nematoder

This protocol provides multiple methods for the analysis and quantification of predatory feeding behaviors in nematodes. Many nematode species including ...

A Gusseted Thermogradient Table to Control Soil Temperatures for Evaluating Plant Growth and Monitoring Soil Processes

En gusseted Thermogradient Table at styre Jord Temperaturer for Evaluering plantevækst og jordbundsovervågning Processer

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a ...

Protocols for Quantifying Transferable Pesticide Residues in Turfgrass Systems

Protokoller til Kvantificering Omsættelige pesticidrester i slider mere på græsset Systems

Plant canopies in established turfgrass systems can intercept an appreciable amount of sprayed pesticides, which can be transferred through various routes ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Måling og kortlægning mønstre af jorderosion og Deposition relateret til jordbunden karbonat koncentrationer Under landbrugsdrift

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

Spildevand kunstvanding virkninger på jorden hydrauliske ledningsevne: kombineret felt prøveudtagning og laboratorieundersøgelser bestemmelse af mættede hydrauliske ledningsevne

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. ...

Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments

Isolering og analyse af mikrobielle samfund i jord, rhizosfære og rødder i flerårig græs eksperimenter

Plant and soil microbiome studies are becoming increasingly important for understanding the roles microorganisms play in agricultural productivity. The ...

Use of Principal Components for Scaling Up Topographic Models to Map Soil Redistribution and Soil Organic Carbon

Brug af Principal komponenter for optrapning topografisk modeller til kort jord omfordeling og jordbundens organiske kulstof

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it ...