Summary

使用人工宿主从寄生蜂 Trichogramma dendrolimi 中提取毒液

Published: October 06, 2023
doi:

Summary

在这里,我们提出了一种使用由聚乙烯薄膜和氨基酸溶液制成的人工宿主从 霉中提取毒液的方案。

Abstract

寄生蜂是一类多样化的膜翅目昆虫,是害虫生物防治的宝贵资源。为了确保成功寄生,寄生蜂将毒液注射到宿主体内,以抑制宿主的免疫力,调节宿主的发育、新陈代谢甚至行为。据估计,寄生蜂的种类超过 600,000 种,其多样性超过了其他有毒动物,如蛇、锥形蜗牛和蜘蛛。寄生蜂毒液是一种未被充分开发的生物活性分子来源,在害虫防治和医学方面具有潜在应用。然而,由于无法使用直接或电刺激,并且由于其体积小而难以解剖,因此收集寄生虫毒液具有挑战性。 Trichogramma 是一种微小的 (~0.5 毫米) 卵寄生蜂属,广泛用于农业和森林中鳞翅目害虫的生物防治。在这里,我们报道了一种使用人工宿主从 T. dendrolimi 中提取毒液的方法。这些人工宿主是用聚乙烯薄膜和氨基酸溶液产生的,然后接种有 毛滴虫 蜂进行寄生。随后收集并浓缩了毒液。这种方法能够提取大量的 毛滴虫 毒液,同时避免由解剖引起的其他组织的污染,这是毒液库解剖方案中的常见问题。这种创新方法促进了 Trichogramma 毒液的研究,为新的研究和潜在应用铺平了道路。

Introduction

寄生蜂是寄生膜翅目昆虫,是生物防治的重要资源1。寄生蜂种类繁多,估计有超过 600,000 种2.寄生蜂的多样性远远超过其他有毒节肢动物,如蛇、锥形蜗牛、蜘蛛、蝎子和蜜蜂。毒液是寄生蜂的重要寄生因子。为了成功寄生,将毒液注射到宿主体内,调节宿主的行为、免疫、发育和新陈代谢3.此外,寄生蜂的毒液在其分子结构、靶点和功能上表现出显著的多样性,反映了与宿主的复杂协同进化。因此,寄生虫毒液是一种有价值且被低估的活性分子资源,用于杀虫或医疗目的4.与蛇、锥形蜗牛、蜘蛛、蝎子和蜜蜂的毒液不同,寄生蜂毒液不能通过直接刺激或电刺激收集5.目前提取寄生蜂毒液的方法是解剖毒液库。然而,寄生蜂通常很小,解剖寄生蜂需要很高的技术技能。因此,如果我们能找到一种高效方便地收集寄生蜂毒液的方法,对研究寄生蜂的毒液将有很大的帮助。

毛螨(膜翅目:Trichogrammatidae)是微小(~0.5毫米长)寄生蜂属 6.这些黄蜂是使用最广泛的生物防治剂之一,特别是针对农业和森林中各种鳞翅目害虫的卵。例如,中国应用最广泛的木霉菌种之一——枸杞已被广泛用于防治多种农林害虫,如石斛、毛竹、桫椤等。先前的研究表明,Trichogramma黄蜂可以将其卵注射到人工宿主中7。可以使用蜡8、琼脂9、封口膜10 和塑料薄膜11 等材料创建人工宿主。在人工宿主中诱导足够的Trichogramma产卵的溶液可以很简单,例如氨基酸或无机盐12。基于树状毛蛾能寄生人工寄主的特点,本研究提供了一种利用人工寄主从寄生蜂中提取毒液的新方法。这种方法旨在解决当前提取技术中产量低、纯度低和易受污染的缺点。利用该方法,可提取大量高纯度的石栖毒液,满足了杀虫或医用生物活性分子的科学研究和筛选需求。

Protocol

1. 昆虫饲养 在26±1°C的温度和40%±10%的相对湿度下,在玉米粉上饲喂 Corcyra cephalonica 。 以头孢芽卵为寄主,在室内繁殖吉林昆虫的T. dendrolimi菌株。在果蝇管中饲料黄蜂成虫10%蔗糖水,温度为26±1°C,相对湿度为70%±10%,光照(L):深色(D)周期为14小时:10小时。 2、聚乙烯塑料薄膜蛋卡的制备 <o…

Representative Results

使用蛋白质检测试剂盒测量代表性毒液样品的蛋白质浓度,结果如 表1所示。结果表明,该方法采集的毒液蛋白浓度范围为0.35 μg/μL至0.46 μg/μL,而氨基酸溶液阴性对照的蛋白浓度仅为0.03 μg/μL至0.05 μg/μL。该方法采集的毒液蛋白浓度远高于阴性对照,说明该方法能较好地采集寄生蜂的毒液。此外,寄生时间和浓度之间没有特定的相关性,因为不同批次的寄生蜂可能具有不同的活力。…

Discussion

在这里,我们提出了一种使用人工宿主从T. dendrolimi中提取毒液的方法。毒液采集实验的要点如下。(1)在制备过程中,必须用适当浓度的CO2迅速麻醉树状枸杞。如果 CO2 浓度过低,则不足以快速麻醉 Trichogramma。相反,如果浓度过高,Trichogramma可能会死亡,从而降低它们寄生在人工宿主上的能力。(2)必须保证氨基酸溶液的无菌性,因为氨基酸溶液的污…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

感谢海南省自然科学基金(批准号:323QN262)、国家自然科学基金(批准号31701843和32172483)、江苏省农业科技创新基金(批准号:323QN262)、国家自然科学基金(批准号:、、国家自然科学基金(批准号、、国家自然科学基金CX(22)3012 和 CX(21)3008)、江苏省“双创医生”基金会(批准号202030472)和南京农业大学创业基金(批准号804018)。

Materials

10 μm Nylon Net Millipore NY1002500 For filtering the eggs
10% Polyvinyl alcohol Aladdin P139533 For attractting  T. dendrolimi  to lay eggs
10% Sucrose water Sinopharm Chemical Reagent  10021463 Feed Trichogramma dendrolimi
4x LDS loading buffer Ace Hardware B23010301 SDS-PAGE
Collection box Deli 8555 Container for T. dendrolimi parasitism
Future PAGE  4–12% (12 wells) Ace Hardware J70236502X SDS-PAGE
GenScript eStain L1 protein staining apparatus GenScript L00753 SDS-PAGE
Glass grinding rod   Applygen tb6268 Semicircular protrudations 
L- Leucine Solarbio L0011 Artificial host components
L-Histidine Aladdin A2219458 Artificial host components
L-Phenylalanine Solarbio P0010 Artificial host components
Mini-Centrifuges Scilogex D1008 Centrifuge
MOPS-SDS running buffer Ace Hardware B23021 SDS-PAGE
Omni-Easy Instant BCA protein assay kit Shanghai Yamay Biomedical Technology  ZJ102 For esimation of venom protein concentration
PCR plate layout of 96 holes Thermo Fisher AB1400L Semicircular protrudations 
Polyethylene plastic film Suzhou Aopang Trading   001c5427 Artificial egg card
Prestained color protein marker(10–180 kDa) YiFeiXue Biotech YWB007 SDS-PAGE
Rubber band Guangzhou qianrui biology science and technology 009 Tighten the plastic film and the collection box
Silicone rubber septa mat, 96-well, round hole Sangon Biotech F504416-0001 Semicircular protrudations 

Referenzen

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Diesen Artikel zitieren
Wang, H., Yu, Z., Ren, X., Li, Y., Yan, Z. Extracting Venom from the Parasitoid Wasp Trichogramma dendrolimi Using an Artificial Host. J. Vis. Exp. (200), e66032, doi:10.3791/66032 (2023).

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