Summary

Muestreo de suelos y aislamiento de nematodos entomopatógenos (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Published: July 11, 2014
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Summary

Nematodos entomopatógenos son gusanos redondos habitan en el suelo que parasitan una amplia gama de insectos. Demostramos métodos de muestreo utilizados para el aislamiento de estos nematodos del suelo mediante dos técnicas: la de cebado de insectos y la trampa de Blanco modificada, para la recuperación de nematodos de muestras de suelo y cadáveres de insecto infectadas, respectivamente.

Abstract

Nematodos entomopatógenos (también conocido como EPN) representan un grupo de nematodos que habitan el suelo que parasitan una amplia gama de insectos. Estos nematodos pertenecen a dos familias: Steinernematidae y Heterorhabditidae. Hasta ahora, más de 70 especies han sido descritas en la Steinernematidae y hay cerca de 20 especies en el Heterorhabditidae. Los nematodos tienen una asociación mutualista con bacterias Enterobacteriaceae y juntos actúan como un complejo insecticida que mata a una amplia gama de especies de insectos.

Aquí, nos centramos en las técnicas más comunes que se consideran para la recogida de EPN del suelo. La segunda parte de esta presentación se centra en la técnica de los insectos-cebo, un enfoque ampliamente utilizado para el aislamiento de EPN a partir de muestras de suelo, y la técnica de trampa Blanco modificada que se utiliza para la recuperación de estos nematodos de los insectos infectados. Estos métodos y técnicas son pasos clave para el éxito del establecimiento de EPN cultodas en el laboratorio y también forman la base para otros bioensayos que consideran estos nematodos como organismos modelo para la investigación en otras disciplinas biológicas. Las técnicas mostradas en esta presentación corresponden a las realizadas y / o diseñado por los miembros de SP Stock de laboratorio, así como los descritos por diversos autores.

Introduction

Muchos nematodos están asociadas con los insectos, y sus interacciones huésped ser beneficiosos o perjudiciales. Aquí, nos centramos en un grupo de nematodos que son patógenos de insectos, también conocido como nematodos entomopatógenos (o EPN). Dos familias de nematodos pertenecen a este grupo de nematodos: Steinernematidae y Heterorhabditidae 11,13. Su efecto patógeno es, de hecho, conferida por su interacción con las bacterias entéricas bacterias anaerobias facultativas (Xenorhabdus se asocian con steinernematids y bacterias Photorhabdus asociar con heterorhabditids) 2. Las bacterias se vectored de un insecto huésped a otro por la única etapa de nematodos de vida libre, la infectivo juvenil de tercera etapa (también conocida como juvenil dauer, infectivo juvenil o IJ), que vive en el suelo. Una vez dentro del insecto, los nemátodos liberan las bacterias en la hemolinfa del insecto, que matan el insecto huésped por septicemia masiva. Las bacterias tambiéndegradar los tejidos del insecto y se convierten en fuente de alimento de los nematodos ', lo que les permite madurar y se multiplican. Por lo general, una o dos generaciones de nematodos adultos se producen dentro del cadáver del insecto. La progenie de los últimos reasocia generación adulto con unas pocas células bacterianas en un más especializarse de manera que su relación nutricional anterior, y cultivar estas células en sus intestinos a medida que se mueven hacia fuera de la carcasa de insectos en el suelo donde esperarán otro insecto para parasitar 6,11,14 (Figura 1).

Desde su descubrimiento en 1927, EPN se han considerado alternativas valiosas a los plaguicidas químicos, ya que pueden parasitar una amplia gama de insectos que son plagas agrícolas 3,4,5. Sin embargo, en las últimas dos décadas, estos nematodos y sus bacterias simbióticas se han reconocido como un sistema modelo para el estudio maleable aspectos biológicos, ecológicos y evolutivos de INTERACCIÓ host-microbions 14.

El objetivo de esta presentación es mostrar los métodos y técnicas más comúnmente utilizadas para el muestreo de suelos y el aislamiento de EPN. Una variedad de herramientas está disponible y se puede utilizar para la recogida de muestras de suelo, incluyendo: corers suelo, paletas, excavadoras post-hole, sinfines, tubos de muestreo, palas de mano, entre otros (Figura 2).

Dependiendo del propósito del estudio, dos estrategias de muestreo pueden ser considerados: a) estratificado, b) el muestreo aleatorio (Figura 3). El muestreo estratificado se utiliza por lo general como parte de un estudio intensivo en un área específica o demarcada durante un período determinado de tiempo. En general, un transecto está demarcada y muestras de suelo se toman a intervalos estipulados en el transecto en un período de tiempo (Figura 3) 15. El muestreo aleatorio se emplea generalmente cuando se centra en un área extensa. Esta estrategia de muestreo ha sido utilizado para el estudio de la diversidad de EPN fesde una gran área geográfica o región (Figura 3 B) 12. Una serie de factores se puede considerar en función del objetivo del estudio que incluye una amplia gama de elevaciones, texturas de suelo y los hábitats (por ejemplo., Campos de cultivo, bosques, pastizales, parques, playas, áreas ribereñas, etc.)

Se demuestra la técnica de los insectos-cebo, que fue descrito originalmente por ropa de cama y Akhurst 1 y representa una alternativa sencilla y selectiva para la recuperación de la EPN de muestras de suelo. Este es un procedimiento selectivo que se basa en la premisa de que los nematodos (estadio IJ) se sentirán atraídos por un huésped de insectos y parásitos de ella. Esta técnica también se puede considerar para el aislamiento de otros patógenos de insecto tales como hongos, bacterias y 8,10.

También demuestran la técnica de trampa Blanco modificada que se utiliza para la recuperación de la progenie de nematodos a partir de huéspedes de insecto infectadas 7,14. Este es un esfuerzo conocidohod que ofrece la ventaja de la recuperación de una "limpia" progenie de nematodos libres de residuos de los cadáveres de insectos degradantes.

Por último, las técnicas descritas y mostradas en este artículo corresponden a los concebidos y / o realizado en nuestro laboratorio, así como los descritos por diversos colegas y colaboradores.

Protocol

1. Toma de Muestras de Suelos Considere cubrir una superficie mínima de 2 a 4 m 2 por cada sitio de muestreo. Recoger muestras de suelo a una profundidad de al menos 15 cm (Figura 4). Tomar por lo menos 5 muestras aleatorias dentro de esta área. Tomar 3 submuestras por muestra. Dependiendo del objetivo del estudio, ya sea combinan las submuestras o mantenerlas separadas. Colocar cada muestra en una bolsa de plástico. Considere la posibilid…

Representative Results

Recogida de muestras de suelo Tercera etapa juveniles infectivos de EPN son los únicos estadios de vida libre en el ciclo de vida de estos nematodos 'que se encuentran en el suelo (Figura 1). Por lo tanto, la recolección de muestras de suelo es un método muy eficiente para recuperarse de estos nematodos. Figura 4 muestra un perfil de suelo que indica la profundidad a la que se deben tomar las muestras. Preservar la humedad de una muestra es un factor …

Discussion

Esta demostración es la primera de dos presentaciones que describen una serie de técnicas que se utilizan comúnmente para el estudio de la EPN y sus bacterias simbióticas. Estas técnicas representan pasos fundamentales para el establecimiento exitoso de las culturas EPN en el laboratorio y también constituyen la base para otros bioensayos que emplean EPN como organismos modelo para la investigación.

Varios estudios de suelos de EPN han demostrado que su abundancia y distribución pued…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Los autores desean agradecer a los miembros anteriores de la Bolsa de laboratorio: Sam-Kyu Kim, Kathryn Plichta y Victoria Miranda-Thompson por su contribución a la mejora de muchos de estos protocolos. Queremos agradecer el apoyo de la Fundación Nacional para la Ciencia (subvenciones IOS-0.840.932 e iOS-0724978) a SP Stock.

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

Referencias

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Citar este artículo
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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