Summary

土壌のサンプリングと昆虫病原線虫の分離(Steine​​rnematidae、Heterorhabditidae)

Published: July 11, 2014
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Summary

昆虫病原性線虫、昆虫の広い範囲に寄生する土壌に生息する回虫です。それぞれ、土壌サンプル、感染昆虫死体から線虫の回復のために、昆虫苦しませると変更されたホワイトトラップ:我々は2つ​​の技術を使用した土壌からこれらの線虫を分離するために使用されるサンプリング方法を示しています。

Abstract

昆虫病原性線虫(別名EPN)は昆虫の広い範囲に寄生する土壌に生息する線虫の基を表す。 Steine​​rnematidaeとHeterorhabditidae:これらの線虫は二つの家族に属しています。今まで、70以上の種がSteine​​rnematidaeに記載されており、Heterorhabditidae約20種が存在する。線虫は、腸内細菌と共生のパートナーシップを持っており、彼らは一緒に昆虫種の広い範囲を殺す強力な殺虫複合体として機能します。

ここに、私たちは土壌から、EPNを収集するために考慮される最も一般的な技術に焦点を当てています。このプレゼンテーションの後半では、昆虫苦しませる技術、土壌サンプルからEPNを単離するために広く使用されているアプローチ、および感染した昆虫から、これらの線虫の回復のために使用されている修正されたホワイトトラップ技術に焦点を当てています。これらの方法および技術は、EPNカルトの成功確立のための重要なステップであるURES研究室でも、他の生物学の分野での研究のためのモデル生物として、これらの線虫を考え、他のバイオアッセイのための基礎を形成する。このプレゼンテーションに示す手法が実施され、/またはSPストック研究室のメンバーだけでなく、様々な著者が記載されているものが設計したものに相当する。

Introduction

多くの線虫、昆虫に関連付けられ、それらの宿主の相互作用が有益から有害な範囲である。ここに、我々はまた、昆虫病原性線虫(あるいはEPN)として知られている昆虫の病原体である線虫のグループに焦点を当てる。 SteinernematidaeとHeterorhabditidae 11,13:二つの線虫の家族が線虫のこのグループに属している。その病原性効果は、実際には通性嫌気性の腸内細菌との相互作用によって付与される( ラブダス細菌がheterorhabditids関連付けるsteinernematidsとのPhotorhabdus細菌に関連付ける)2。細菌は土壌中に住んでいる唯一の自由生活線虫ステージによって別の昆虫宿主(またdauerの少年、感染少年やIJとして知られている)、3段目の感染性若年性からベクトル化されています。かつて昆虫の中に、線虫は、大規模な敗血症による昆虫宿主を殺す昆虫の血リンパに細菌を放出する。また、細菌昆虫の組織を分解し、それらが成熟し増殖することができ、線虫 '食料源となる。通常、成体線虫の1つまたは2つの世代の昆虫死体内に生成される。より以前の栄養の関係よりも、やり方を専門とし、彼らが寄生する他の昆虫を待ちます土に虫の死骸から外に移動するので、その腸内にこれらの細胞を育てる中で、いくつかの細菌細胞との最後の大人の世代の再アソシエートの子孫6,11,14( 図1)。

彼らは、農業害虫3,4,5である昆虫の広い範囲に寄生することができるように1927年に発見されているので、EPNは化学農薬への貴重な選択肢と考えられてきた。しかし、過去20年間、これらの線虫とその共生細菌は、宿主微生物の生物生態や進化の側面を研究するための可鍛性のモデル系として認識されているinteractioNS 14。

このプレゼンテーションの目的は、方法及び最も一般的に土壌のサンプリングとEPNの単離のために使用される技術を示すことである。さまざまなツールが利用可能で、含む土壌試料収集するために使用することができます。土壌の芯抜き、こて、ポストホールディガー、オーガー、サンプリングチューブ、ハンドシャベル、とりわけ( 図2)。

研究の目的に応じて、2つのサンプリング戦略を考慮することができる:a)層状と、b)ランダムサンプリング( 図3)。層化サンプリングは、通常、所与の期間にわたって特定の又はdemarked領域における集中的な研究の一部として使用される。一般に、トランセクトはdemarkedされ、土壌サンプルを、一定期間( 3A)15上トランセクトに規定の間隔で採取する。広範な領域に着目すると、ランダムサンプリングが一般的である。このサンプリング戦略は、EPNのfの多様性を研究するために使用されているROM広い地域または地域( 3B)12。多くの要因は、標高、土壌のテクスチャや生息地の多様な範囲( 例えば 、耕地、森林、牧草地、公園、海岸、水辺エリアなど)を含めた研究の焦点に応じて考えることができる。

私たちは、もともと寝具、Akhurst 1で説明した土壌サンプルからEPNを回復するための簡単かつ選択的な代替手段を表した昆虫苦しませる手法を示している。これは、線虫(IJステージ)昆虫宿主に引き付けられ、それに寄生されることを前提としている選択的な手順である。この技術はまた、真菌、および細菌8,10のような他の昆虫の病原体の単離のために考慮することができる。

我々はまた、感染した昆虫のホスト7,14から線虫の子孫を検索するために使用される修正されたホワイトトラップ技術を実証する。これが満たさ簡単です劣化昆虫死体からの不要な物を「クリーンな」線虫の子孫を取得する利点を提供していますHOD。

最後に、この記事で説明して示した技術が考案および/または、私たちの研究室だけでなく、様々な同僚や協力者によって記載されているもので行われるものに対応する。

Protocol

1。土壌サンプルの採取各サンプリングサイトは4m 2 – 2の最小面積をカバーすることを検討してください。 少なくとも15cmの深さ( 図4)での土壌サンプルを収集します。 この領域内に少なくとも5のランダムサンプルを取る。 サンプルあたり3サブサンプルを取る。研究の目的は、サブサンプルを組み合わせて、または別のそれらを保つのどち?…

Representative Results

土壌サンプルの採取 EPNの3段目の感染少年は、土壌( 図1)に存在するこれらの線虫のライフサイクルの中で唯一の自由生活のステージです。したがって、土壌サンプルを採取することは、これらの線虫から回復するための非常に効率的な方法である。 図4は、サンプルを採取する位置の深さを示す土壌断面を示している。サンプルの水分を維持?…

Discussion

このデモでは、一般的に、EPNとその共生細菌を研究するために使用されている多くの技術を説明する2つのプレゼンテーションの最初のものです。これらの技術は、実験室でのEPN培養の成功確立のための重要なステップを表し、また、研究のためのモデル生物として、EPNを採用し、他のバイオアッセイのための基礎を形成する。

EPNの様々な土壌調査では、その豊かさと分…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

これらのプロトコルの多くの改善に貢献し、サム·ギュキム、キャサリンPlichtaビクトリアミランダ·トンプソン:著者は、在庫ラボの過去のメンバーに感謝したいと思います。我々は、SP株式に(補助金のIOS-0840932およびIOS-0724978)国立科学財団の支援を認める。

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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