Summary

Campionamento e Isolamento di Nematodi entomopatogeni Suolo (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Published: July 11, 2014
doi:

Summary

Nematodi entomopatogeni sono nematodi del suolo abitare che parassitano una vasta gamma di insetti. Dimostriamo metodi di campionamento utilizzati per l'isolamento di questi nematodi dal terreno utilizzando due tecniche: l'adescamento insetto e la trappola bianco modificato, per il recupero dei nematodi dai campioni di suolo e cadaveri insetti infetti, rispettivamente.

Abstract

Nematodi entomopatogeni (aka EPN) rappresentano un gruppo di nematodi del suolo abitare che parassitano una vasta gamma di insetti. Questi nematodi appartengono a due famiglie: Steinernematidae e Heterorhabditidae. Fino ad oggi, più di 70 specie sono state descritte nel Steinernematidae e ci sono circa 20 specie in Heterorhabditidae. I nematodi hanno una collaborazione mutualistica con i batteri Enterobacteriaceae e insieme agiscono come un complesso potente insetticida che uccide una vasta gamma di specie di insetti.

Qui, ci concentriamo sulle tecniche più comuni considerati per la raccolta EPN dal suolo. La seconda parte di questa presentazione si concentra sulla tecnica insetti adescamento, un approccio ampiamente utilizzato per l'isolamento di EPN dai campioni di suolo, e la tecnica trappola bianco modificato che viene utilizzato per il recupero di questi nematodi da insetti infetti. Questi metodi e le tecniche sono passaggi fondamentali per la creazione di successo di culto EPNUres in laboratorio e anche la base per altri testi biologici che considerano questi nematodi come organismi modello per la ricerca in altre discipline biologiche. Le tecniche mostrate in questa presentazione corrispondono a quelle eseguite e / o creazione di membri della SP Archivio laboratorio così come quelli descritti da vari autori.

Introduction

Molti nematodi sono associati con gli insetti, e le loro interazioni ospite variano da vantaggioso per dannosa. Qui, ci concentriamo su un gruppo di nematodi che sono patogeni di insetti, noto anche come nematodi entomopatogeni (o EPN). Due famiglie di nematodi appartengono a questo gruppo di nematodi: Steinernematidae e Heterorhabditidae 11,13. Il loro effetto patogeno è infatti conferita dalla loro interazione con anaerobi facoltativi batteri enterici (batteri Xenorhabdus associano con steinernematids e batteri Photorhabdus associare a heterorhabditids) 2. I batteri sono vectored da un host ad un altro insetto da parte l'unica tappa libero nematode vita, il giovane infettivo terzo stadio (noto anche come dauer giovanile, giovanile infettiva o IJ), che vive nel terreno. Una volta dentro l'insetto, i nematodi rilasciano i batteri nella emolinfa dell'insetto, che uccidono l'insetto ospite da una massiccia setticemia. I batteri anchedegradare i tessuti dell'insetto e diventano fonte di cibo dei nematodi ', consentendo loro di maturare e moltiplicarsi. Di solito, una o due generazioni di nematodi adulti sono prodotte all'interno del cadavere insetto. La progenie degli ultimi riassocia generazione adulta con poche cellule batteriche in più specializzarsi modo che il loro precedente rapporto nutrizionale, e coltivare queste cellule nei loro intestini mentre si muovono fuori dalla carcassa insetti nel terreno dove potranno attendere un altro insetto di parassitare 6,11,14 (Figura 1).

Sin dalla loro scoperta nel 1927, EPN sono stati considerati importanti alternative ai pesticidi chimici in quanto possono parassitare una vasta gamma di insetti che sono parassiti agricoli 3,4,5. Tuttavia, negli ultimi due decenni, questi nematodi e dei loro batteri simbionti sono stati riconosciuti come sistema modello malleabile per studiare aspetti biologici, ecologici ed evolutivi di ospite-microbo interactions 14.

L'obiettivo di questa presentazione è quello di mostrare i metodi e le tecniche più comunemente utilizzate per il campionamento del suolo e l'isolamento di EPN. Una varietà di strumenti è disponibile e può essere utilizzato per raccogliere campioni di terreno, tra cui: defittonatrici suolo, cazzuole, trivelle, trivelle, tubi di campionamento, pale a mano, tra gli altri (Figura 2).

A seconda dello scopo dello studio, due strategie di campionamento possono essere considerati: a) stratificato, b) campionamento casuale (Figura 3). Il campionamento stratificato è solitamente utilizzato come parte di uno studio intensivo in una zona specifica o demarked in un determinato periodo di tempo. In generale, un transetto è demarked e campioni di suolo sono presi a intervalli stabiliti nel transetto per un periodo di tempo (Figura 3A) 15. Il campionamento casuale viene generalmente impiegato quando concentrandosi su una vasta area. Questa strategia di campionamento è stato utilizzato per studiare la diversità di EPN fROM una vasta area geografica o regione (Figura 3B) 12. Una serie di fattori può essere considerato in funzione del focus dello studio tra cui una vasta gamma di altezze, texture del suolo e degli habitat (ad es., Campi coltivati, boschi, pascoli, parchi, spiagge, aree ripariali, ecc.)

Mostriamo la tecnica dell'insetto adescamento, che è stato originariamente descritto da biancheria da letto e Akhurst 1 e rappresenta un semplice e selettivo alternativa per il recupero EPN da campioni di suolo. Questa è una procedura selettiva che si basa sul presupposto che i nematodi (fase IJ) saranno attratti a un host insetto e parassitano esso. Questa tecnica può anche essere considerato per l'isolamento di altri patogeni insetti quali funghi e batteri 8,10.

Abbiamo anche dimostrare la tecnica trappola bianco modificato, che viene utilizzato per il recupero nematode progenie di insetti infetti padroni di casa 7,14. Si tratta di un sforzo incontratohod che offre il vantaggio di recuperare un 'clean' nematode progenie priva di detriti dai cadaveri di insetti degradanti.

Infine, le tecniche descritte ed illustrate in questo articolo corrispondono a quelli concepiti e / o eseguite nel nostro laboratorio così come quelli descritti da vari colleghi e collaboratori.

Protocol

1. Soil Sample Collection Si consideri che copre una superficie minima di 2-4 m 2 per ogni sito di campionamento. Raccogliere campioni di terreno a una profondità di almeno 15 cm (Figura 4). Prendere almeno 5 campioni casuali all'interno di questa area. Prendere 3 sottocampioni per campione. Seconda dell'obiettivo dello studio, sia combinare sottocampioni o mantenerli separati. Collocare ogni campione in un sacchetto di plastica. Con…

Representative Results

Soil Sample Collection Terza fase larve infettive di EPN sono le uniche fasi di vita liberi nel ciclo di vita di questi nematodi ', che risiedono nel terreno (Figura 1). Pertanto, la raccolta di campioni di suolo è un metodo molto efficace per il recupero di questi nematodi. Figura 4 mostra un profilo del terreno che indica la profondità alla quale devono essere prelevati campioni. Preservare l'umidità di un campione è un fattore chiave per la so…

Discussion

Questa manifestazione è la prima delle due presentazioni che descrivono una serie di tecniche che sono comunemente usati per lo studio EPN e dei loro batteri simbionti. Queste tecniche rappresentano passaggi fondamentali per la creazione di successo delle culture EPN in laboratorio e costituiscono anche la base per altri biotest che impiegano EPN come organismi modello per la ricerca.

Vari sondaggi del terreno di EPN hanno dimostrato che la loro abbondanza e la distribuzione può variare tr…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori desiderano ringraziare i membri passati della Fotografico laboratorio: Sam-Kyu Kim, Kathryn Plichta e Victoria Miranda-Thompson per il loro contributo al miglioramento di molti di questi protocolli. Noi riconosciamo il sostegno della National Science Foundation (sovvenzioni IOS-0840932 e IOS-0.724.978) a SP Fotografici.

Materials

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

Referenzen

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Diesen Artikel zitieren
Orozco, R. A., Lee, M., Stock, S. P. Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes (Steinernematidae, Heterorhabditidae). J. Vis. Exp. (89), e52083, doi:10.3791/52083 (2014).

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