दो देखा मकड़ी घुन के अनुप्रयोग<em> Tetranychus urticae</em> संयंत्र कीट बातचीत पढ़ाई के लिए
Summary
मकड़ी के कण, प्रयोगात्मक पौधों का प्रकोप और संयंत्र क्षति के आकलन के समरूप नमूने के कुशल तैयारी के लिए प्रोटोकॉल, संयंत्र कीट बातचीत की पढ़ाई के लिए आवश्यक के रूप में विकसित किया गया.
Abstract
दो देखा मकड़ी घुन, Tetranychus urticae, आर्थिक मूल्य के 150 से अधिक प्रजातियों की एक उल्लेखनीय व्यापक सरणी, पर खिलाती है कि एक सर्वव्यापी स्वर – संगति संबंधी Arthropod शाकाहारी है. यह विशेष रूप से सोलानेसी और Cucurbitaceae ऐसे मक्का, कपास के रूप में (उदाहरण के लिए, टमाटर, बैंगन, मिर्च, खीरे, तोरी) और ग्रीन हाउस टूम (जैसे, गुलाब, गुलदाउदी, कारनेशन), वार्षिक फसलों (में, ग्रीनहाउस फसलों का एक प्रमुख कीट है सोयाबीन, और चुकंदर), और बारहमासी संस्कृतियों (अल्फला, स्ट्रॉबेरी, अंगूर, citruses, और प्लम) 1,2 में. यह एक महत्वपूर्ण कृषि कीट, टी. बनाता है कि चरम polyphagy के अलावा urticae अपने नियंत्रण 3-7 के लिए उपयोग किया जाता है कि कीटनाशकों और acaricides की एक विस्तृत सरणी के लिए प्रतिरोध विकसित करने की प्रवृत्ति है.
टी. urticae यह (27 डिग्री सेल्सियस पर 7 दिन) एक तेजी से जीवन चक्र के रूप में, एक उत्कृष्ट प्रायोगिक जीव हैऔर आसानी से प्रयोगशाला में उच्च घनत्व पर बनाए रखा जा सकता है. (सीटू संकरण और एंटीबॉडी धुंधला में सहित) जीन अभिव्यक्ति परख करने और शाही सेना के हस्तक्षेप का उपयोग मकड़ी घुन अंतर्जात जीनों की अभिव्यक्ति को निष्क्रिय करने के तरीकों 8-10 विकसित किया गया है. हाल ही में, टी. के पूरे जीनोम अनुक्रम urticae पहले से ही अपने मेजबान पौधों (Arabidopsis thaliana और टमाटर टमाटर) 11 में से कुछ में मौजूद बराबर जीनोमिक संसाधनों के साथ एक मॉडल जीव के रूप में इस कीट शाकाहारी विकसित करने के लिए एक अवसर पैदा करने, सूचित किया गया है. साथ में, इन मॉडल जीवों संयंत्र कीट बातचीत के आणविक आधार में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है.
इधर, त्वरित और आसान वयस्क महिला के कण की एक बड़ी संख्या के संग्रह, एक प्रायोगिक संयंत्र मेजबान पर अपने आवेदन पत्र, और कारण मकड़ी घुन खिलाने के लिए संयंत्र क्षति के आकलन के लिए एक कारगर तरीका वर्णित हैं. एन प्रस्तुत प्रोटोकॉलबाद में प्रयोगात्मक आवेदन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि किसी भी विकास मंच (अंडे, लार्वा, nymphs, वयस्क पुरुषों, और महिलाओं) पर व्यक्तियों के सैकड़ों की तेज और कुशल संग्रह ables.
Introduction
संयंत्र कीट बातचीत महान वैज्ञानिक और आर्थिक महत्व का विषय है. यह ऐतिहासिक (जैसे टमाटर के रूप में) दोनों प्रकार की फसलों के पौधों और मॉडल संयंत्र, ए अध्ययन कर रहा था thaliana. दोनों ही मामलों में, शाकाहारी करने के लिए संयंत्र की संवेदनशीलता herbivore हमले के बाद या परोक्ष रूप से कीट प्रदर्शन के मूल्यांकन के माध्यम से सीधे संयंत्र phenotype के मूल्यांकन के माध्यम से या तो मापा जा सकता है.
संयंत्र संवेदनशीलता के प्रत्यक्ष माप तरीकों की एक सीमा का उपयोग कीट कीट प्रजातियों में से एक नंबर के लिए पहले से उपयोग किया गया. उदाहरण के लिए, lepidopteran लार्वा की herbivory एक ग्रिड 12 की मदद से नग्न आंखों से Plutella xylostella (Diamondback कीट) या Trichoplusia नी (गोभी looper) या तो द्वारा खपत संयंत्र ऊतक के भाग के एक अनुमान के रूप में मापा जाता है. इसके अलावा, बाद में मात्रात्मक छवि विश्लेषण के साथ पत्ती नुकसान की डिजिटल इमेजिंग का उपयोग उस तरीके हैं. इस तरह के तरीकों में इस्तेमाल किया गयाए की पढ़ाई Frankliniella ऑक्सीडेंटलिस (पश्चिमी फूल एक प्रकार का कीड़ा) 13, Scaptomyza flava (पत्ती खनन ड्रोसोफिला) 14, और टी. के साथ thaliana बातचीत नी 15.
संयंत्र संवेदनशीलता का अप्रत्यक्ष माप व्यापक रूप से संयंत्र कीट बातचीत की पढ़ाई में उपयोग किया जाता है. ए के उदाहरण के लिए, संवेदनशीलता herbivory persicae एफिड Myzus आड़ू को thaliana आमतौर पर कीट उपजाऊपन और बातचीत 16,17 के बाद एक संयंत्र के सकल आकारिकी के विवरण का विश्लेषण के माध्यम से मूल्यांकन किया है. ए के एक अन्य विशिष्ट अप्रत्यक्ष सूचक एक कीट को thaliana संवेदनशीलता शाकाहारी की एक सूखा या गीला वजन आकलन है. यह पैरामीटर आमतौर पर ऐसी Pieris rapae (छोटे सफेद), पी. के रूप में lepidoterans की herbivory, चिह्नित करने के लिए प्रयोग किया जाता है xylostella, या टी. उनके लार्वा या पोटा संबंधी पर नी 15,17 चरणों.
मकड़ी के कण सेल सामग्री फ़े रहे हैंeders. घुन प्रेरित नुकसान हरे रंग पीला करने के लिए सफेद रंग से रंग में लेकर क्लोरोटिक स्थलों में से एक संग्रह के रूप में मान्यता प्राप्त है. मकड़ी घुन herbivory के लिए एक संयंत्र मेजबान की संवेदनशीलता पहले से मकड़ी घुन प्रदर्शन दिनों के विश्लेषण के माध्यम से या तो परोक्ष रूप से मूल्यांकन किया गया था के बाद infestation 18,19, या सीधे पौधों सप्ताह के बाद infestation 18 के सकल आकारिकी का उपयोग कर या उजागर पत्तियों का एक डिजिटल इमेजिंग का उपयोग बाद में स्वचालित छवि विश्लेषण 19 दिनों के लिए कण को. इन विधियों का विकास और टमाटर के पौधों और टी. के बीच बातचीत के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा रहा था urticae, और आम तौर पर मिश्रित घुन आबादी से एकत्र किए गए थे और एक नरम बाल खड़े ब्रश का उपयोग पत्ती की सतह पर रखा गया था कि मकड़ी के कण की कम संख्या (उपचार प्रति 5-15) का इस्तेमाल किया. हालांकि, इन तरीकों के कण से अधिक से अधिक संख्या लागू करने की आवश्यकता है, जहां पढ़ाई के लिए उपयुक्त नहीं हैं. इसके अलावा, जबकि पत्ती छवियों के प्रत्यक्ष प्रसंस्करण छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर मेंAdobe Photoshop (सैन जोस, सीए) या ImageJ 20 टमाटर क्षति के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जैसे इन प्रोटोकॉल सतह के अधिक से अधिक परावर्तन है या हल्के रंग के होते हैं और उच्च दिखाई ट्राईकोम्स (है कि पत्तियों को लागू करने के लिए आदेश में संशोधन की जरूरत संयंत्र क्षति है कि निशान क्लोरोटिक स्पॉट के स्वचालित चयन के मामले में हस्तक्षेप कि जैसे, ए thaliana). इसके अलावा, आसानी से पिछले विधियों के साथ उपयोग किया जा सकता है कि मकड़ी के कण की विकास मंच के सबसे प्रचलित और आसानी से पहचाना वयस्क महिलाओं तक ही सीमित है और अन्य विकास के चरणों का उपयोग precludes है.
संयंत्र मकड़ी घुन बातचीत के उच्च throughput विश्लेषण की ओर पहला महत्वपूर्ण कदम मकड़ी के कण के साथ पौधों को चुनौती और मज़बूती से बातचीत के परिणामों का आकलन करने के लिए प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य, सरल और मजबूत प्रोटोकॉल स्थापित करने के लिए है.
इस वीडियो, एक बड़ी संख्या के जल्दी और आसानी से संग्रह के लिए एक कारगर तरीका मेंदिसंबर वयस्क महिला के कण की, एक प्रायोगिक संयंत्र मेजबान, और कारण मकड़ी घुन खिलाने के लिए संयंत्र के नुकसान के आकलन पर अपने आवेदन पत्र में वर्णित हैं. प्रस्तुत प्रोटोकॉल बाद में प्रयोगात्मक आवेदन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि किसी भी विकास मंच (अंडे, लार्वा, nymphs, वयस्क पुरुषों, और महिलाओं) पर व्यक्तियों के सैकड़ों की तेज और कुशल संग्रह में सक्षम बनाता है. इसके अलावा, इन प्रोटोकॉल किसी भी घुन मेजबान संयंत्र के लिए लागू किया जा सकता है, लेकिन विशेष रूप से ए के मामले में प्रदर्शन कर रहे हैं thaliana.
Protocol
Representative Results
Discussion
इस वीडियो को अलग करने और वयस्क महिला के कण की बड़ी संख्या के साथ पौधों पर हमला करने के लिए इस्तेमाल किया प्रोटोकॉल को दर्शाता है. हम ए का उपयोग कर इस प्रोटोकॉल प्रस्तुत हालांकि thaliana, यह किसी भी संयं?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This project was funded by the Government of Canada through Genome Canada and the Ontario Genomics Institute (OGI-046), and Ontario Research Fund–Global Leadership in Genomics and Life Sciences GL2-01-035 (to M.G. and V.G.). T.V.L. is a postdoctoral fellow of the Fund for Scientific Research Flanders (FWO).
Materials
| Plant material: | |||
| California red kidney bean | Stokes, Thorold, ON, Canada | NA | Two week old, well infested with spider mites two or three days before use. Other cultivars of Phaseolus vulgaris can be used. |
| Chemicals: | |||
| Tween 20 | Sigma-Aldrich | P9416 | 1% stock solution is prepared to simplify aliquoting |
| Tap water | Any supplier | NA | At room temperature, heat- and cold-shock affect mite survival rate and peformance |
| Other materials and equipment: | |||
| Plastic tray | Any supplier | NA | – |
| Set of scissors | Any supplier | NA | – |
| 2 L beakers | Any supplier | NA | – |
| Paper towels | Any supplier | NA | – |
| Sets of sieves | Manufactured in house | NA | Detailed instructions are available |
| Thin brush | Any supplier | NA | – |
| Pipettes | Any supplier | NA | – |
| Pipette tips | Any supplier | NA | 0.2 and 1 mL |
| 1.5 mL centrifuge tubes | Any supplier | NA | – |
| Air pump | Any supplier | NA | Aquarium type pump with inverted air flow. Vacuum line can be used. Required pressure drop is approx. 2-4 psi |
| Stereoscope | Any supplier | NA | – |
| Scanner | Epson | V30 | Any flatbed scanner allowing necessary degree of control over scan quality. We use Epson V30 for our experiments. |
| Computer | Any supplier | NA | Windows or OS X PC which is compatible with scanner hardware and Adobe Photoshop software. |
| Adobe Photoshop software | Adobe Systems Inc., San Jose, CA, USA | various | Any version with Histogram tool included. |
Referências
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