O presente protocolo descreve o método de criação de insetos de peste tortricida nos laboratórios. Os procedimentos para distinguir o sexo dos insetos e extrair ácidos nucleicos para sequenciamento de alto rendimento são estabelecidos usando duas pragas tortricidas.
O tortricidae (Lepidoptera), comumente conhecido como tortrix ou mariposas de rolo compressor, compreende muitas pragas agrícolas e florestais, que causam sérias perdas agrícolas. Para entender a biologia dessas mariposas de pragas, técnicas fundamentais têm sido de alta demanda. Aqui, métodos para criação em massa, observações e estudos moleculares são desenvolvidos usando duas tortrix de chá, Homona magnanima e Adoxophyes honmai (Lepidoptera: Tortricidae). Os insetos foram criados em massa com dieta artificial fatiada e mantidos pela endogamia por mais de 100 gerações, considerando suas características biológicas. Insetos têm vários dimorfismos sexuais; portanto, é difícil distinguir o sexo durante os estágios de desenvolvimento, que impediram ensaios subsequentes. O presente trabalho destacou que o sexo das larvas de tortricóides poderia ser determinado observando testículos ou coloração de orceina láctica-actic para visualizar o cromossomo W específico feminino. Além disso, utilizando os métodos de determinação sexual, o presente estudo possibilitou extrações de ácido nucleico a partir de embriões determinados por sexo e aplicação para sequenciamento de alto rendimento. Essas dicas são aplicáveis para outros insetos pragas e facilitarão estudos morfológicos e genéticos.
Os insetos lepidopteranos representam mais de 10% de todas as espécies vivas descritas1, e certas espécies de taxas causam danos graves às plantas e graves perdas agrícolas 2,3. Embora estudos moleculares e genéticos tenham sido desenvolvidos usando insetos modelo, como o bicho-da-seda Bombyx mori 4,5, os insetos pragas permanecem sem investigação, em parte devido às dificuldades para criar e manusear 6,7. Portanto, estudos e técnicas fundamentais são necessários para entender a biologia desses insetos pestes não-modelo.
O Tortricidae (Lepidoptera), comumente conhecido como tortrix ou mariposas de rolo compressor, compreende muitas pragas agrícolas e florestais8. Da taxa de insetos, a tortrix oriental Homona magnanima Diakonoff e a tortrix de frutas de verão Adoxophyes honmai Yasuda são pragas polifagosas graves conhecidas por danificar árvores de chá no leste da Ásia7. As duas espécies estavam agrupamentos de ovos planos e ovais (ou massas de ovos) consistindo de ovos finos, macios e frágeis cobertos por secreções maternas. Embora os estágios de embriogênese sejam cruciais para o desenvolvimento de insetos e determinações sexuais9, as estruturas dos ovos impedem que uma análise mais aprofundada entenda a biologia dos insetos. É importante superar as dificuldades para um estudo mais aprofundado sobre pragas que oviposim essa complexa massa de ovos.
Aqui, para entender a biologia dos tortricídeos, métodos para criação em massa, observações e estudos moleculares foram desenvolvidos usando A. honmai e H. magnanima. Primeiro, os métodos de criação em massa mantêm os dois tortricídeos acima de 100 gerações por inserção. A separação dos ovos da massa de ovos em escala concatenada facilitou a observação embrigênese dos tortricídeos usando solventes alcalinos e orgânicos previamente desenvolvidos a partir de técnicas usadas em moscas10. Além disso, o presente estudo estabeleceu a discriminação sexual de pequenos embriões, desenvolvendo métodos de coloração da cromatina sexual de fêmeas lepidopteranas utilizando orceina láctica-acética11. Combinando esses métodos, ácidos nucleicos de alta qualidade e quantidade foram extraídos de embriões determinados por sexo, o que de outra forma era difícil de estabelecer6. O RNA extraído foi utilizado para sequenciamento de próxima geração. Coletivamente, os métodos aqui apresentados aplicam-se a outros insetos lepidopteranos e outros insetos taxa.
O tortrida compreende várias pragas agrícolas e florestais; o presente estudo apresentou métodos para retrocoterar ao longo de gerações, observar a embriogênese e o sexo dos insetos e realizar análises moleculares utilizando embriões maduros.
Um dos obstáculos para o estudo de insetos de pragas é estabelecer métodos de criação. Especialmente, a endogamia às vezes afeta negativamente a aptidão da espécie. A redução do condicionamento físico pelo inerido, chamada de depressão…
The authors have nothing to disclose.
Os autores desejam reconhecer o apoio da Sociedade japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) Bolsas de Pesquisa para Jovens Cientistas [Grant Number 19J13123 e 21J00895].
1/2 ounce cup | FP CHUPA | CP070009 | insect rearing; https://www.askul.co.jp/p/6010417/ |
1/2 ounce cup lid | FP CHUPA | CP070011 | insect rearing; https://www.askul.co.jp/p/6010434/?int_id=recom_DtTogether |
99.7% acetic acid | FUJIFILM Wako Chemicals Co., Osaka, Japan | 36289 | fixation; https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01ALF036289.html |
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Ethanol | FUJIFILM Wako Chemicals Co., Osaka, Japan | 4.98748E+12 | fixation; https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0105-0045.html |
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INSECTA LF | Nosan Co., Ltd | not shown | Artificial diet; https://www.nosan.co.jp/business/fodder/ist.htm |
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Nano Photometer NP 80 | Implen | not shown | Nucleic acids quantification; https://www.implen.de/product-page/implen-nanophotometer-np80-microvolume-cuvette-spectrophotometer/tech-specs/ |
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NEBNext Ultra II RNA Library Prep Kit for Illumina | New England BioLabs | E7770S | Library preparation; https://www.nebj.jp/products/detail/2039 |
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Portable UV Black Light (4W, 365nm wavelength) | Southwalker Co., Ltd., Kanagawa, Japan | not shown | Insect collection; http://www.southwalker.com/shopping/?pid=1364614057-467328 |
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Qubit V4 | Invitrogen | Q33238 | Nucleic acids quantification; https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/Q33238 |
rifampicin | FUJIFILM Wako Chemicals Co., Osaka, Japan | 4.98748E+12 | Sterilization; https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0118-0100.html |
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RNase solution | Nippon Gene | 313-01461 | RNA extraction; https://www.nippongene.com/siyaku/product/modifying-enzymes/rnase-a/rnase-s.html |
Silk Mate 2S | Nosan Co., Ltd | not shown | Artificial diet; https://www.nosan.co.jp/business/fodder/ist.htm |
Sodium Chloride | FUJIFILM Wako Chemicals Co. | 4.98748E+12 | NaCl; https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0119-0166.html |
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