Summary

トルトリシダ科害虫の大量飼育と分子研究

Published: March 25, 2022
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Summary

本議定書は、実験室におけるトルトリシッド害虫昆虫の飼育方法を記載する。昆虫の性別を区別し、ハイスループットシーケンシングのために核酸を抽出する手順は、2つのトルトリシッド害虫を使用して確立されています。

Abstract

一般的にトルトリックスまたはリーフローラーの蛾として知られているトルトリシダ科(鱗翅目)は、深刻な農業損失を引き起こす多くの農業および林業害虫を含む。このような害虫の蛾の生物学を理解するために、基本的な技術が強く求められている。ここでは、2つの茶癇翅目、 ホモナ・マグナニマアドキソフィエス・ホンマイ (鱗翅目:トルトリシダ科)を用いて、大量飼育、観察、および分子研究のための方法が開発されている。昆虫はスライスした人工食で大量飼育され、その生物学的特性を考慮して100世代以上にわたって近親交配によって維持された。昆虫には様々な性二型性があります。したがって、その後のアッセイを妨げている発達段階における性別を区別することは困難である。今回の研究は、トルトリシッド幼虫の性別は、精巣を観察するか、または乳酸酢酸オルセイン染色を観察することによって決定し、女性特異的W染色体を視覚化することによって決定できることを強調した。さらに、本研究では、性決定法を用いて、性決定胚からの核酸抽出とハイスループットシーケンシングへの応用を可能にした。これらのヒントは、他の害虫の昆虫にも適用可能であり、さらなる形態学的および遺伝的研究を容易にする。

Introduction

鱗翅目昆虫は、記載されたすべての生物種1の10%以上を占め、特定の分類群種は植物に深刻な被害および深刻な農業損失を引き起こす2,3カイコBombyx mori4,5などのモデル昆虫を用いて分子的および遺伝的研究が開発されているが、害虫昆虫は、飼育および取り扱いの困難さもあって、未調査のままである6,7したがって、そのような非モデル害虫昆虫の生物学を理解するためには、基本的な研究および技術が必要である。

一般的にトルトリックスまたはリーフローラーの蛾として知られているトルトリシダ科(鱗翅目)は、多くの農業および林業害虫8を含む。昆虫分類群のうち、オリエンタル・ティー・トルトリックス・ ホモナ・マグナニマ ・ディアコノフとサマーフルーツ・トルトリックス・ アドキソフィエス・ホンマイ・ ヤスダは、東アジアのティーツリーにダメージを与えることが知られている深刻な多食性害虫です7。2つの種は、母親の分泌物で覆われた薄くて柔らかく壊れやすい卵からなる平らで楕円形の鱗片のような卵塊(または卵塊)を産む。胚発生段階は昆虫の発生と性決定9にとって極めて重要であるが、卵の構造は昆虫の生物学を理解するのを妨げるさらなる分析を妨げる。このような複雑な卵塊を産卵させる害虫に関するさらなる研究のための困難を克服することが重要である。

ここでは、トルトリシドの生物学を理解するために、 A. honmaiH. magnanimaを用いて、大量飼育、観察、および分子研究のための方法が開発されている。第一に、大量飼育方法は、近親交配によって100世代にわたって両方のトルトリシッドを維持する。連結された鱗片状の卵塊から卵を分離することは、ハエ10で用いられる技術から以前に開発されたアルカリ性および有機溶媒を用いたトルトリシドの胚発生観察を容易にした。また、本研究は、乳酸酢酸オルセインを用いた鱗翅目雌の性クロマチンの染色法の開発により、小胚の性差別を確立した11。これらの方法を組み合わせることにより、性決定された胚から高品質および量の核酸が抽出されたが、そうでなければ確立することは困難であった6。抽出したRNAを次世代シーケンシングに利用しました。集合的に、ここで提示された方法は、他の鱗翅目昆虫および他の昆虫分類群に適用される。

Protocol

1. 昆虫の収集と大量飼育 以前に出版された参考文献8,12に続く畑からトルトリシッド昆虫を集める。注:H. magnanima および A. honmai 幼虫は、損傷した茶葉から収集される(図1A)。成虫は、4Wの携帯用UV光(波長365nm、 材料表、 図1B参照)を用いて誘引される。 …

Representative Results

ホスト回線の整備と維持管理野外で採集された幼虫の生存率は、圃場の場所、季節、および飼育条件(例えば、台湾、桃園における生存率の90%、新井ら12に示されているように)に異なる原因がある。ペアの約30%〜50%が、通常どおり次世代を生み出します。 H. magnanima と A. honmaiにとって、母系は100世代以上にわたって近親交配によって維持されてき…

Discussion

トルトリシドは、いくつかの農業および林業害虫を含む。本研究では、何世代にもわたってトルトリックスを飼育し、昆虫の胚発生と性別を観察し、成熟した胚を用いて分子解析を行う方法を提示した。

害虫昆虫研究の障害の一つは、飼育方法を確立することである。特に、近親交配は時々種の適応度に悪影響を及ぼすことがあります。近親交配による適応度低下は、?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者らは、日本学術振興会特別研究員[助成金番号19J13123および21J00895]からの支援に感謝します。

Materials

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BIOCOMPARE_ProductListing_
0121_RD_MarketPlace_ProductC
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Citar este artigo
Arai, H., Ishitsubo, Y., Nakai, M., Inoue, M. N. Mass-Rearing and Molecular Studies in Tortricidae Pest Insects. J. Vis. Exp. (181), e63737, doi:10.3791/63737 (2022).

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