Summary

Disección y clasificación del desarrollo ovárico en insectos hembra de tipo silvestre

Published: July 14, 2023
doi:

Summary

El protocolo demuestra un método de disección simple y fácil, adecuado para insectos hembra migratorios de tipo silvestre capturados con trampas de reflectores. Esta técnica puede aclarar significativamente la misma especie comparando ambos tejidos reproductivos, es decir, el saco de apareamiento y el desarrollo ovárico de insectos hembra de tipo salvaje.

Abstract

Las plagas de insectos migratorios plantean serios desafíos para la producción y la seguridad alimentaria en todo el mundo. Las plagas migratorias pueden ser monitoreadas y capturadas usando trampas de reflectores. Una de las técnicas más importantes para la predicción de plagas migratorias es la identificación de las especies migratorias. Sin embargo, en la mayoría de los casos, es difícil obtener la información solo por la apariencia. Por lo tanto, el uso de los conocimientos adquiridos mediante el análisis sistemático del sistema reproductor femenino puede ayudar a comprender la morfología anatómica combinada del saco de apareamiento ovárico y la clasificación del desarrollo ovárico de los insectos migratorios de tipo silvestre capturados con trampas de reflectores. Para demostrar la aplicabilidad de este método, se evaluó directamente el estado de desarrollo ovárico y las etapas de desarrollo del grano de huevo en Helicoverpa armigera, Mythimna separata, Spodoptera litura y Spodoptera exigua para la anatomía ovárica, y se estudiaron los sacos de apareamiento ovárico en Agrotis ipsilon, Spaelotis valida, Helicoverpa armigera, Athetis lepigone, Mythimna separata, Spodoptera litura, Mamestra brassicae y Spodoptera exigua, para explorar sus relaciones. Este trabajo muestra el método de disección específico para predecir insectos migratorios de tipo silvestre, comparando el sistema reproductivo único de diferentes insectos migratorios. Luego, ambos tejidos, es decir, el ovario y los sacos de apareamiento, se investigaron más a fondo. Este método ayuda a predecir la dinámica y el desarrollo estructural de los sistemas reproductivos en insectos migratorios hembra de tipo silvestre.

Introduction

La migración de insectos juega un papel vital en la dinámica poblacional de la distribución mundial de insectos como Helicoverpa armigera – el gusano de la cápsula del algodón, Mythimna separada – el gusano cogollero oriental, Spodoptera litura – la oruga de la malanga, Spodoptera exigua – el gusano cogollero de la remolacha, que han sido reportados como plagas graves en China 1,2,3,4 . Las largas distancias de viaje, los movimientos estacionales, la alta fecundidad de las plagas migratorias y los factores ecológicos han traído grandes dificultades en la predicción, pronóstico y control de estas plagas5. El monitoreo de la migración de plagas es necesario para revelar la adaptabilidad y los cambios de comportamiento que facilitan la aparición de plagas migratorias de acuerdo con los cambios o ciclos climáticos6. Para mantener su crecimiento, reproducción y supervivencia, los insectos han adquirido adaptabilidad secuencial durante la evolución; Esta serie de vida adaptativa ha generado muchos cambios en el sistema reproductivo, como la estrategia migratoria que conduce al control del desarrollo ovárico en el largo proceso migratorio.

El desarrollo ovárico es común en las plagas migratorias, lo que afecta el crecimiento de su población7. Por lo tanto, el desarrollo ovárico ha sido un tema candente en la investigación de plagas migratorias durante mucho tiempo. Una serie de estudios han dado lugar a varios indicadores de desarrollo ovárico y estrategias de clasificación. Hasta ahora, se han utilizado varios métodos para analizar el desarrollo de los ovarios, por ejemplo, Loxostege sticticalis, el desarrollo del ovario de la polilla de la pradera, que incluye la etapa inicial de emplumado, el período de desove temprano, el período de desove y el final de la oviposición8. Algunos investigadores dividen los niveles ováricos en función del desarrollo del color de la yema en plagas migratorias de lepidópteros, como S. exigua – el gusano cogollero de la remolacha, Pseudaletia unipuncta – el gusano cogollero verdadero, y Cnaphalocrocis medinalis – la plegadora de hojas de arroz, etc.9,10,11,12. En estudios previos, los niveles de desarrollo ovárico de plagas, como el gusano del algodón y la carraca de la hoja de arroz, se dividieron en cinco etapas: etapa de depósito de yema, etapa de madurez del grano de huevo, espera madura para el nacimiento, período de ovogénesis máxima y etapa final de desove13,14. El desarrollo ovárico del barrenador europeo del maíz se dividió en seis etapas de desarrollo: etapa de deposición de la yema, maduración del huevo, disposición previa a los huevos, etapa de desove pico y etapa de desove final15.

Además, los insectos del mismo género tienen diferentes etapas de desarrollo, como los niveles de desarrollo ovárico de Spodoptera frugiperda , el gusano cogollero, que se dividen en cuatro niveles: etapa de deposición de la yema, espera madura para el parto, pico de ovipositividad y etapa final de desove16. Por otro lado, el desarrollo ovárico en Spodoptera exigua – la polilla de la remolacha – tiene cinco niveles: transparente, vitelogénesis, maduración de huevos, liberación de huevos y niveles de puesta tardíade huevos 17.

Los estudios anteriores solo pueden clasificar el desarrollo de niveles de desarrollo ovárico único a múltiples utilizando la madurez del color de la yema, la oviposición y el desarrollo de los huevos, pero la clasificación no se puede hacer en función de la anatomía del sistema reproductivo. El desarrollo de un ovario basado en la anatomía de la morfogénesis es un área menos estudiada. Aquí, el método de disección fue diseñado para predecir hembras migratorias en la población utilizando dos tipos de tejido ovárico, para elaborar su dinámica reproductiva basada en la morfogénesis anatómica de -etapa de desarrollo ovárico y saco de apareamiento- proporcionando evidencia directa para distinguir a las hembras migratorias de tipo silvestre.

Algunos estudios han encontrado que las especies migratorias de insectos Noctuidae fueron capturadas con frecuencia por reflectores18. El ovario de la mayoría de las especies migratorias de insectos Noctuidae se encuentra en las primeras etapas de desarrollo durante la etapa inicial de la migración y el nivel ovárico aumenta con el progreso migratorio. En este estudio se describe el método de disección para grados de desarrollo ovárico, para estudiar los dos tejidos reproductivos de diferentes plagas de la población femenina, captados por luz de búsqueda. Este método no solo avanza en la investigación para comprender la dinámica migratoria, sino que también facilita la clasificación de insectos, el estudio de la fisiología de los insectos, la predicción de plagas y el pronóstico de especies de plagas femeninas.

Protocol

NOTA: Preste atención a las medidas de seguridad antes de atrapar insectos migratorios de tipo silvestre, se sugiere usar equipo de seguridad (guantes, camisas de manga larga y gafas). Además, apague la trampa cuando no esté en uso para evitar otros peligros de seguridad y sobrecalentar la luz. Es importante seguir los protocolos de seguridad antes de la disección, como el uso de guantes, gafas y bata de laboratorio para evitar la exposición a fluidos corporales y productos químicos. <stro…

Representative Results

Desarrollo de los huevosEl protocolo anterior se aplicó para analizar el desarrollo de los óvulos en el ovario. Para este propósito, en primer lugar, los huevos se clasificaron generalmente en cuatro etapas para distinguir la etapa temprana y madura del desarrollo del huevo entre todas las especies, por ejemplo, el gusano cogollero, el gusano cogollero, la oruga del taro y la polilla de la remolacha. Aquí, se observó la etapa temprana de emplumado (etapa transparente de color blanco lechoso). <s…

Discussion

Los métodos de análisis ovárico se utilizan de forma rutinaria en la protección de las plantas, para dilucidar el movimiento del vuelo y la población de insectos para pronosticar 19,20,21 y para profundizar en las variaciones fisiológicas de los insectos. Se ha observado que la migración única y la rápida capacidad de dispersión de las plagas agrícolas comunes, como el gusano cogollero, el gusano cogollero, la oruga d…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio contó con el apoyo del gran proyecto de innovación científica y tecnológica (2020CXGC010802).

Materials

Digital camera Canon ( China ) co., LTD EOS 800D
Dropper Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD
Ethanol absolute (99.7%) Shanghai Hushi Laboratory Equipmentco., LTD
Forceps  Vetus Tools co., LTD ST-14
GT75 type halogen headlamp (1000 W) Shanghai Yadeng Industry co., LTD
Helicoverpa armigera, Mythimna separate, Spodoptera litura, Spodoptera exigua Jiyang district, Jinan city, Shandong province, China
Measuring cylinder, beaker, flask Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD
Net bag  Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD 0.5 m 
Net cages  Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD 30 cm x 30 cm
Petri dishes Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD  60 mm diameter

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Sindhu, L., Guo, S., Song, Y., Li, L., Cui, H., Guo, W., Lv, S., Yu, Y., Men, X. Dissection and Grading of Ovarian Development in Wild-Type Female Insects. J. Vis. Exp. (197), e65644, doi:10.3791/65644 (2023).

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