Extracción de veneno de la avispa parasitoide Trichogramma dendrolimi utilizando un huésped artificial
Summary
Aquí, presentamos un protocolo para extraer veneno de Trichogramma dendrolimi utilizando un huésped artificial creado con una película de polietileno y una solución de aminoácidos.
Abstract
Las avispas parasitoides son un grupo diverso de insectos himenópteros que sirven como recursos invaluables para el control biológico de plagas. Para garantizar el éxito del parasitismo, las avispas parasitoides inyectan veneno en sus huéspedes para suprimir la inmunidad de sus huéspedes, modular el desarrollo, el metabolismo e incluso el comportamiento de los huéspedes. Con más de 600.000 especies estimadas, la diversidad de avispas parasitoides supera a la de otros animales venenosos, como serpientes, caracoles cono y arañas. El veneno de avispa parasitoide es una fuente poco explorada de moléculas bioactivas con aplicaciones potenciales en el control de plagas y la medicina. Sin embargo, la recolección de veneno parasitoide es un desafío debido a la incapacidad de usar estimulación directa o eléctrica y la dificultad en la disección debido a su pequeño tamaño. Trichogramma es un género de avispas parasitoides de huevo diminutas (~0,5 mm) que se utilizan ampliamente para el control biológico de plagas de lepidópteros tanto en la agricultura como en los bosques. Aquí, reportamos un método para extraer veneno de T. dendrolimi usando huéspedes artificiales. Estos huéspedes artificiales se crean con una película de polietileno y soluciones de aminoácidos y luego se inoculan con avispas Trichogramma para el parasitismo. Posteriormente, el veneno fue recogido y concentrado. Este método permite la extracción de grandes cantidades de veneno de Trichogramma al tiempo que evita la contaminación de otros tejidos causada por la disección, un problema común en los protocolos de disección de reservorios de veneno. Este enfoque innovador facilita el estudio del veneno de Trichogramma , allanando el camino para nuevas investigaciones y posibles aplicaciones.
Introduction
Las avispas parasitoides son insectos himenópteros parásitos que son recursos importantes para el control biológico1. Existe una gran variedad de avispas parasitoides, con más de 600.000 especies estimadas2. La diversidad de avispas parasitoides supera con creces la de otros artrópodos venenosos, como serpientes, caracoles cono, arañas, escorpiones y abejas. El veneno es un factor parasitario importante en las avispas parasitoides. Para un parasitismo exitoso, el veneno se inyecta en el huésped, modulando el comportamiento, la inmunidad, el desarrollo y el metabolismo delhuésped. Además, el veneno de las avispas parasitoides muestra una notable diversidad en sus estructuras moleculares, objetivos y funciones, lo que refleja una compleja coevolución con sus huéspedes. Por lo tanto, el veneno parasitoide es un recurso valioso y subestimado de moléculas activas con fines insecticidas o médicos4. A diferencia del veneno de serpientes, caracoles cono, arañas, escorpiones y abejas, el veneno de avispa parasitoide no se puede recolectar por estimulación directa o estimulacióneléctrica. El método actual de extracción del veneno de avispa parasitoide es diseccionar el depósito de veneno. Sin embargo, las avispas parasitoides suelen ser pequeñas, y la disección de avispas parasitoides requiere altas habilidades técnicas. Por lo tanto, si podemos encontrar una manera de recolectar el veneno de las avispas parasitoides de manera eficiente y conveniente, será de gran ayuda investigar el veneno de las avispas parasitoides.
Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) es un género de avispas parasitoides diminutas (~0,5 mm de largo)6. Estas avispas se encuentran entre los agentes de control biológico más utilizados, especialmente en los huevos de diversas plagas de lepidópteros, tanto en la agricultura como en los bosques. Por ejemplo, T. dendrolimi, una de las especies de Trichogramma más utilizadas en China, se ha aplicado ampliamente para controlar una variedad de plagas agrícolas y forestales, como Dendrolimus superans, Ostrinia furnacalis y Chilo suppressalis. Estudios previos demostraron que las avispas Trichogramma podían inyectar sus huevos en huéspedes artificiales7. Los anfitriones artificiales se pueden crear utilizando materiales como cera8, agar9, Parafilm10 y película plástica11. La solución en huéspedes artificiales que induce suficiente oviposición para Trichogramma puede ser simple, como aminoácidos o sales inorgánicas12. Basado en la característica de que T. dendrolimi puede parasitar huéspedes artificiales, este estudio proporciona un nuevo método para extraer veneno de avispas parasitoides utilizando huéspedes artificiales. Este enfoque tiene como objetivo abordar las deficiencias de bajo rendimiento, baja pureza y susceptibilidad a la contaminación en las técnicas de extracción actuales. Mediante el uso de este método, se puede extraer una gran cantidad de veneno de alta pureza de T. dendrolimi , lo que satisface las necesidades de investigación científica y detección de moléculas bioactivas con fines insecticidas o médicos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aquí, presentamos un método para extraer veneno de T. dendrolimi utilizando huéspedes artificiales. Los puntos clave en el experimento de recolección de veneno son los siguientes. (1) Durante la preparación, T. dendrolimi debe anestesiarse rápidamente con una concentración adecuada de CO2. Si la concentración deCO2 es demasiado baja, será insuficiente para anestesiar el Trichogramma rápidamente. Por el contrario, si la concentración es demasiado alta, Tricho…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos el apoyo financiero de la Fundación de Ciencias Naturales de la Provincia de Hainan (Subvención n.º 323QN262), la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (Subvención n.º 31701843 y 32172483), el Fondo de Innovación en Ciencia y Tecnología Agrícola de Jiangsu (Subvención No. CX(22)3012 y CX(21)3008), la Fundación “Shuangchuang Doctor” de la provincia de Jiangsu (subvención n.º 202030472) y el fondo inicial de la Universidad Agrícola de Nanjing (subvención n.º 804018).
Materials
| 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 |
References
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