Monster voorbereiding methode van scannen en transmissie elektronenmicroscoop voor de aanhangsels van woodboring Kever

Scanning elektronenmicroscopie is een belangrijk instrument in veel morfologie studies, dat SEM oppervlaktestructuren^1,2toont. De aantrekkingskracht van transmissieelektronenmicroscopie is dat het kan worden gebruikt om een breed scala aan biologische structuren op nanometerschaal te bestuderen, van de architectuur van cellen en de ultrastructuur van organellen, tot de structuur van macromoleculaire complexen en eiwitten. TEM toont binnenstructuren^3,4,5.

Coleoptera is de grootste groep insecten, waaronder ongeveer 182 families en 350.000 soorten. De meeste coleopteran insecten, in het bijzonder houtboring kever, voeden zich met planten, waarvan vele belangrijke plagen van bossen en fruitbomen, waardoor verwoestende schade aan bomen⁶. Op dit moment hebben preventie en bestrijding van plagen op basis van chemische ecologie theorie steeds meer aandacht gekregen⁷. Efficiënte, laag-toxische, vervuiling-vrije feromoon controle methoden zijn uitgegroeid tot een effectieve manier⁸. Het bestuderen van de sensilla morfologie en ultrastructuur van insecten is een belangrijk onderdeel van het onderzoek naar de chemische ecologie van insecten. De scanning en transmissie elektronenmicroscopie (SEM en TEM, respectievelijk) worden gebruikt om hun morfologie en interne anatomie te bestuderen. Tijdens de bereiding van insectenmonsters voor elektronenmicroscopie (EM) kunnen de objectiviteit en authenticiteit van de observatieplaats echter worden aangetast⁹. In het algemeen vereist SEM-monstervoorbereiding van insecten reiniging, weefselfixatie, uitdroging, metathesis, drogen en sputtercoating¹⁰. Door de complexe omgeving waarin houtboring kever leven, het lichaamsoppervlak heeft vaak verschillende verontreinigende stoffen en hun aanhangsels hebben vaak veel fijne lange sensilla of haren. In het bijzonder zijn sommige houtborers niet beschikbaar bij laboratoriumverhoging, die rechtstreeks in het veld werden verzameld, en vervolgens in bevestigingsvloeistof worden gestopt om de versheid te garanderen en vervolgens in het laboratorium te wassen. Als het monster eerst wordt bevestigd en vervolgens gewassen, is het natuurlijk veel moeilijker om puin te verwijderen, omdat glutaraldehyde het sterk aan het monster bevestigt. Tween 20 is een oppervlakteactieve^{stof 11,12,13,14}, die een belangrijke rol speelt in het wasproces, waaronder het verminderen van de oppervlaktespanning van water en het verbeteren van de nattbaarheid van water op het oppervlak van de wasserij. In deze studie werd Tween 20 toegevoegd aan de bevestigingsoplossing en PBS-reinigingsoplossing om de oppervlaktespanning van de vloeistof te verminderen en te voorkomen dat het vuil op het lichaamsoppervlak van de houtboorkever terechtkwam, waardoor het lichaamsoppervlak schoner werd in SEM.

Met behulp van TEM kan sensilla op verschillende organen van insecten worden gesneden om de duidelijke structuren in hen te onthullen, waardoor een basis wordt gelegd voor het analyseren van sensilla-functies. Wanneer het onderwerp insect, zoals houtboring kever, is groot, en het lichaam muur heeft een aanzienlijke mate van sclerotization, dus de fixatie kan niet volledig verzadigen orgaanweefsels in het insectenlichaam. Tween 20 kan de dispersie- en suspensiecapaciteit van het vuil verbeteren. In deze studie werd Tween 20 toegevoegd aan de fixatieve vloeistofpenetratie in de insectenlichaamwand van houtboringkever, waardoor vervorming en instorting van de opperhuid^11,12,13werd voorkomen. Bovendien, met behulp van algemene snijtechnologie, is het moeilijk om nauwkeurig te lokaliseren verschillende soorten sensilla, met name voor een aantal kleine sensilla¹⁵. Op basis van traditionele TEM monstervoorbereiding combineerde deze studie fluorescentiemicroscopie en SEM om de positie van insectensensilla in het ingebedde blok te bepalen, waardoor de snijnauwkeurigheid werd verbeterd.