Hier stellen wir ein Protokoll zur Extraktion von Gift aus Trichogramma dendrolimi unter Verwendung eines künstlichen Wirts vor, der mit Polyethylenfilm und Aminosäurelösung hergestellt wurde.
Parasitoide Wespen sind eine vielfältige Gruppe von Hautflüglerinsekten, die als unschätzbare Ressourcen für die biologische Schädlingsbekämpfung dienen. Um einen erfolgreichen Parasitismus zu gewährleisten, injizieren parasitoide Wespen Gift in ihre Wirte, um die Immunität ihrer Wirte zu unterdrücken und die Entwicklung, den Stoffwechsel und sogar das Verhalten der Wirte zu modulieren. Mit über 600.000 geschätzten Arten übertrifft die Vielfalt der parasitoiden Wespen die anderer giftiger Tiere wie Schlangen, Kegelschnecken und Spinnen. Parasitoides Wespengift ist eine wenig erforschte Quelle bioaktiver Moleküle mit potenziellen Anwendungen in der Schädlingsbekämpfung und Medizin. Das Sammeln von parasitoidem Gift ist jedoch eine Herausforderung, da es nicht möglich ist, direkte oder elektrische Stimulation zu verwenden, und die Dissektion aufgrund ihrer geringen Größe schwierig ist. Trichogramma ist eine Gattung winziger (~0,5 mm) Ei-Parasitoid-Wespen, die zur biologischen Bekämpfung von Lepidoptera-Schädlingen sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Forstwirtschaft weit verbreitet sind. Hier berichten wir über eine Methode zur Extraktion von Gift aus T. dendrolimi unter Verwendung künstlicher Wirte. Diese künstlichen Wirte werden mit Polyethylenfolie und Aminosäurelösungen erzeugt und dann mit Trichogramma-Wespen gegen Parasitismus geimpft. Das Gift wurde anschließend aufgefangen und konzentriert. Diese Methode ermöglicht die Extraktion großer Mengen von Trichogramma-Gift und vermeidet gleichzeitig eine Kontamination durch andere Gewebe, die durch die Dissektion verursacht wird, ein häufiges Problem bei Giftreservoir-Dissektionsprotokollen. Dieser innovative Ansatz erleichtert die Untersuchung des Giftes von Trichogramma und ebnet den Weg für neue Forschungen und potenzielle Anwendungen.
Schlupfwespen sind parasitäre Hautflüglerinsekten, die wichtige Ressourcen für die biologische Bekämpfung darstellen1. Es gibt eine große Vielfalt an parasitoiden Wespen mit schätzungsweise über 600.000 Arten2. Die Vielfalt der Schlupfwespen übersteigt die anderer giftiger Gliederfüßer wie Schlangen, Kegelschnecken, Spinnen, Skorpione und Bienen bei weitem. Gift ist ein wichtiger parasitärer Faktor bei Schlupfwespen. Für einen erfolgreichen Parasitismus wird Gift in den Wirt injiziert, wodurch das Verhalten, die Immunität, die Entwicklung und der Stoffwechsel des Wirts moduliertwerden 3. Darüber hinaus weist das Gift parasitoider Wespen eine bemerkenswerte Vielfalt in seinen molekularen Strukturen, Zielen und Funktionen auf, was eine komplexe Koevolution mit ihren Wirten widerspiegelt. Daher ist parasitoides Gift eine wertvolle und unterschätzte Ressource aktiver Moleküle für insektizide oder medizinische Zwecke4. Im Gegensatz zum Gift von Schlangen, Kegelschnecken, Spinnen, Skorpionen und Bienen kann parasitoides Wespengift nicht durch direkte Stimulation oder elektrische Stimulation gesammelt werden5. Die derzeitige Methode zur Extraktion von parasitoidem Wespengift besteht darin, das Giftreservoir zu sezieren. Parasitoide Wespen sind jedoch oft klein, und das Sezieren von parasitoiden Wespen erfordert hohe technische Fähigkeiten. Wenn wir also einen Weg finden, das Gift von Schlupfwespen effizient und bequem zu sammeln, wird es eine große Hilfe sein, das Gift von Schlupfwespen zu erforschen.
Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) ist eine Gattung winziger (~0,5 mm langer) parasitoider Wespen6. Diese Wespen gehören zu den am weitesten verbreiteten biologischen Schädlingsbekämpfungsmitteln, insbesondere gegen Eier verschiedener Schmetterlingsschädlinge in der Land- und Forstwirtschaft. Zum Beispiel wurde T. dendrolimi, eine der am weitesten verbreiteten Trichogramma-Arten in China, in großem Umfang zur Bekämpfung einer Vielzahl von land- und forstwirtschaftlichen Schädlingen wie Dendrolimus superans, Ostrinia furnacalis und Chilo suppressalis eingesetzt. Frühere Studien zeigten, dass Trichogramma-Wespen ihre Eier in künstliche Wirte injizieren konnten7. Künstliche Wirte können mit Materialien wie Wachs8, Agar9, Parafilm10 und Kunststofffolie11 hergestellt werden. Die Lösung in künstlichen Wirten, die eine ausreichende Eiablage für Trichogramma induziert, kann einfach sein, wie z. B. Aminosäuren oder anorganische Salze12. Basierend auf der Eigenschaft, dass T. dendrolimi künstliche Wirte parasitieren kann, bietet diese Studie eine neue Methode zur Extraktion von Gift aus parasitoiden Wespen mit Hilfe künstlicher Wirte. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Unzulänglichkeiten der geringen Ausbeute, der geringen Reinheit und der Anfälligkeit für Verunreinigungen in den derzeitigen Extraktionstechniken zu beheben. Mit dieser Methode kann eine große Menge an hochreinem Gift aus T. dendrolimi extrahiert werden, das den Anforderungen der wissenschaftlichen Forschung und des Screenings bioaktiver Moleküle für insektizide oder medizinische Zwecke entspricht.
In dieser Arbeit stellen wir eine Methode zur Extraktion von Gift aus T. dendrolimi unter Verwendung künstlicher Wirte vor. Die wichtigsten Punkte im Experiment mit der Giftsammlung sind folgende. (1) Während der Herstellung muss T. dendrolimi schnell mit einer geeigneten Konzentration vonCO2 betäubt werden. Ist die CO2 – Konzentration zu niedrig, reicht sie nicht aus, um das Trichogramma schnell zu betäuben. Umgekehrt, wenn die Konzentration zu hoch ist, kann Tric…
The authors have nothing to disclose.
Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung durch die Natural Science Foundation of Hainan Province (Grant No. 323QN262), die National Natural Science Foundation of China (Grant No. 31701843 und 32172483), den Jiangsu Agriculture Science and Technology Innovation Fund (Grant No. CX(22)3012 und CX(21)3008), die “Shuangchuang Doctor”-Stiftung der Provinz Jiangsu (Stipendium Nr. 202030472) und der Start-up-Fonds der Nanjing Agricultural University (Zuschuss Nr. 804018).
10 μm Nylon Net | Millipore | NY1002500 | For filtering the eggs |
10% Polyvinyl alcohol | Aladdin | P139533 | For attractting T. dendrolimi to lay eggs |
10% Sucrose water | Sinopharm Chemical Reagent | 10021463 | Feed Trichogramma dendrolimi |
4x LDS loading buffer | Ace Hardware | B23010301 | SDS-PAGE |
Collection box | Deli | 8555 | Container for T. dendrolimi parasitism |
Future PAGE 4–12% (12 wells) | Ace Hardware | J70236502X | SDS-PAGE |
GenScript eStain L1 protein staining apparatus | GenScript | L00753 | SDS-PAGE |
Glass grinding rod | Applygen | tb6268 | Semicircular protrudations |
L- Leucine | Solarbio | L0011 | Artificial host components |
L-Histidine | Aladdin | A2219458 | Artificial host components |
L-Phenylalanine | Solarbio | P0010 | Artificial host components |
Mini-Centrifuges | Scilogex | D1008 | Centrifuge |
MOPS-SDS running buffer | Ace Hardware | B23021 | SDS-PAGE |
Omni-Easy Instant BCA protein assay kit | Shanghai Yamay Biomedical Technology | ZJ102 | For esimation of venom protein concentration |
PCR plate layout of 96 holes | Thermo Fisher | AB1400L | Semicircular protrudations |
Polyethylene plastic film | Suzhou Aopang Trading | 001c5427 | Artificial egg card |
Prestained color protein marker(10–180 kDa) | YiFeiXue Biotech | YWB007 | SDS-PAGE |
Rubber band | Guangzhou qianrui biology science and technology | 009 | Tighten the plastic film and the collection box |
Silicone rubber septa mat, 96-well, round hole | Sangon Biotech | F504416-0001 | Semicircular protrudations |