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 å takke tidligere medlemmer av Stock lab: Sam-Kyu Kim, Kathryn Plichta og Victoria Miranda-Thompson for deres bidrag til forbedring av mange av disse protokollene. Vi erkjenner at National Science Foundation støtte (tilskudd IOS-0.840.932 og IOS-0724978) til SP lager.

En. Jord Prøvetaking <ol><li> Betrakt som dekker et minimumsareal på 2 - 4 m 2 for hvert prøvetakingssted. </li><li> Samle jordprøver i en dybde på minst 15 cm (figur 4). </li><li> Ta minst 5 stikkprøver innenfor dette området. </li><li> Ta tre underutvalg per prøve. Avhengig av formålet med studien, enten kombinere underutvalg eller holde dem atskilt. </li><li> Plasser hver prøve i en plastpose. Tenk dobbel-bagging å unngå lekkasje av prøvene (figur 4). </li><...

<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 demonstrasjonen er den første av to presentasjoner som beskriver en rekke teknikker som ofte brukes for å studere EPN og deres symbiotiske bakterier. Disse teknikkene representerer viktige skritt for en vellykket etablering av EPN kulturer i laboratoriet, og også danne grunnlag for andre biologiske prøvene som ansetter EPN som modellorganismer for forskning. Ulike undersøkelser av EPN jord har vist at deres overflod og distribusjon kan variere på tvers av årstider, naturtyper og...

Mange nematoder er forbundet med insekter og deres verts interaksjoner varierer fra gunstig for skadelig. Heri, fokuserer vi på en gruppe av nematoder som er patogener av insekter, også kjent som entomopathogenic nematoder (eller UPN). To nematode familier tilhører denne gruppen av nematoder: Steinernematidae og Heterorhabditidae 11,13. Deres patogene effekten er faktisk gitt av deres interaksjon med fakultative anaerobe tarmbakterier (Xenorhabdus bakterier forbinder med steinernematids og Photorhabdus bakterier forbinder med heterorhabditids) 2. Bakteriene vectored fra ett insekt vert til en annen ved den eneste frittlevende nematode scenen, den tredje fasen infeksiøs juvenil (også kjent som dauer juvenile, infeksiøs juvenile eller IJ), som lever i jorda. Når du er inne insekt, de nematoder slipper bakterier inn i insekt hemolymph, som dreper insekt vert ved massiv septikemi. Bakteriene ogsådegradere insekt vev og bli nematoder &#39;matkilde, slik at de kan modnes og formere seg. Vanligvis er en eller to generasjoner av voksne nematoder produsert innenfor insekt kadaver. Avkommet av voksne siste generasjon reassociates med noen bakterieceller på en mer spesialisere måte enn de tidligere ernæringsmessig forhold, og gi næring til disse cellene i tarmen etter hvert som de beveger seg ut fra insekt skrotten i jorden hvor de avventer et annet insekt å parasitize 6,11,14 (Figur 1). Siden oppdagelsen i 1927, har UPN blitt ansett som verdifulle alternativer til kjemiske plantevernmidler som de kan parasitize et bredt spekter av insekter som er skadedyr i jordbruket 3,4,5. Men i løpet av de siste to tiårene, disse nematoder og deres symbiotiske bakterier har blitt anerkjent som en formbar modellsystem for å studere biologiske, økologiske og evolusjonære aspekter av host-mikrobe interactions 14. Målet med denne presentasjonen er å vise de metoder og teknikker som oftest brukes for jordprøver og isolering av EPN. En rekke verktøy er tilgjengelig og kan brukes til å samle inn jordprøver inkludert: jord corers, trowels, post-hulls graveredskap, naver, Prøverør, hånd spader, blant andre (figur 2). Avhengig av formålet med studien, kan to strategier prøvetaking vurderes: a) stratifisert, b) stikkprøvekontroll (figur 3). Den stratifisert prøvetaking er vanligvis brukt som en del av en intensiv studie i en bestemt eller demarked området over en gitt tidsperiode. Generelt, blir en transekt demarked og jordprøver er tatt ved fastsatte intervaller i den transekt over en tidsperiode (figur 3A) 15. Stikkprøvekontrollen er vanligvis ansatt når du fokuserer på et stort område. Denne prøvetakingsstrategi har vært brukt for å studere mangfoldet av UPN fROM et stort geografisk område eller region (Figur 3B) 12. En rekke faktorer kan vurderes avhengig av fokus for studien, inkludert en rekke ulike høyder, jord teksturer og habitater (f.eks., Dyrket mark, skog, beite, parker, strender, elvebreddebufferen områder, osv.). Vi viser insekt-baiting teknikken, som opprinnelig ble beskrevet av sengetøy og Akhurst 1 og representerer en enkel og selektiv alternativ for å gjenopprette EPN fra jordprøver. Dette er en selektiv prosedyre som er basert på premisset om at de nematoder (IJ scenen) vil bli tiltrukket av et insekt vert og parasitize det. Denne teknikken kan også bli vurdert for isolering av andre insekt patogener slik som sopp og bakterier 8,10. Vi viser også den modifiserte hvite felle teknikk som brukes for å hente nematode avkom fra infiserte insekt verter 7,14. Dette er en uanstrengt møtthod som har fordelen av å hente en &quot;ren&quot; nematode avkom fri for rusk fra den nedverdigende insekt kadavre. Til slutt, de teknikker som er beskrevet og vist i denne artikkel tilsvarer de unnfanget og / eller utført i vårt laboratorium, så vel som de som er beskrevet av forskjellige kolleger og medarbeidere.

<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)

Entomopathogenic nematoder (aka EPN) representerer en gruppe av jordlevende nematoder som parasitize et bredt spekter av insekter. Disse nematoder tilhører to familier: Steinernematidae og Heterorhabditidae. Til nå har mer enn 70 arter er beskrevet i Steinernematidae og det er ca 20 arter i Heterorhabditidae. De nematoder har en mutualistic samarbeid med Enterobacteriaceae bakterier og sammen opptre som en kraftig insekticid kompleks som dreper et bredt spekter av insektarter. Heri, fokuserer vi på de mest vanlige teknikker vurderes for å samle EPN fra jord. Den andre delen av denne presentasjonen fokuserer på insekt-lokkemat teknikk, en mye brukt metode for isolering av EPN fra jordprøver, og den modifiserte hvite felle teknikk som anvendes for utvinning av disse nematoder fra infiserte insekter. Disse metodene og teknikkene er viktige skritt for en vellykket etablering av UPN kulttiltak i laboratoriet og også danne grunnlag for andre biologiske tester som vurderer disse nematoder som modellorganismer for forskning i andre biologiske disipliner. Teknikkene som er vist i denne presentasjonen tilsvarer de som ble utført og / eller utformet av medlemmer av SP Stock laboratoriet, så vel som de som er beskrevet av forskjellige forfattere.

Jord Prøvetaking Tredje stadium infektive yngel av EPN er de eneste frittlevende stadier i disse nematoder livssyklus som bor i jorda (Figur 1). Derfor samle jordprøver er en svært effektiv metode for å gjenvinne disse nematoder. Figur 4 viser et jordprofil som angir dybde hvor prøvene tas. Bevare fuktigheten i en prøve er en nøkkelfaktor for overlevelse av nematoder. Følgelig er det viktig å holde jordprøver i plastposer og opprettholde dem i kjø...

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

Entomopathogenic nematoder er jordlevende rundorm som parasitize et bredt spekter av insekter. Vi viser prøvetakingsmetoder som benyttes for isolering av disse nematoder fra jordsmonnet ved hjelp av to teknikker: insekt lokkemat, og den modifiserte hvite felle, for utvinning av nematoder fra jordprøver og infiserte insekt kadavre hhv.

Jordprøver og Isolering av Entomopathogenic 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 av en kontinuerlig<sup&gt; 13</sup&gt; C og<sup&gt; 15</sup&gt; N Merking Chamber for Uniform eller Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotop Merking

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

Integrert Feltet Lysimetry og Porewater Prøvetaking for Evaluation of Chemical mobilitet i jordsmonn og Etablert Vegetasjon

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 optimalisert Enrichment teknikk for isolering av<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

Analyse Rov Fôrings atferd 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 folde Thermogradient Table å kontrollere jordtemperaturer for Vurderer Plantevekst og overvåking Jord Prosesser

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 for Kvantifisering omsettelige sprøytemiddelrester i Turfgrass 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

Måle og kartlegge jorderosjon og deponering relatert til jord Carbonate konsentrasjoner Under landbruks forvaltningen

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

Avløpsvann vanning virkninger på hydraulisk hele: kombinert feltet prøvetaking og laboratoriet fastsettelse av mettet hydraulisk 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 av mikrobielle samfunn i jord, Rhizosphere og røtter i staude gresset 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

Bruk av rektor komponenter for skalering opp topografiske modeller å kartlegge jord distribusjon og jord organisk karbon

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