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行为学

야생형 암컷 곤충의 난소 발달 해부 및 등급

Published: July 14, 2023
doi:
10.3791/65644
, , , , , , , ,
1Institute of Plant Protection,Shandong Academy of Agricultural Sciences

Summary

이 프로토콜은 탐조등 트랩으로 포획한 야생형 철새 암컷 곤충에 적합한 간단하고 쉬운 해부 방법을 보여줍니다. 이 기술은 두 생식 조직, 즉 야생형 암컷 곤충의 짝짓기 주머니와 난소 발달을 비교하여 동일한 종을 크게 명확히 할 수 있습니다.

Abstract

철새 해충은 전 세계의 식량 생산과 안보에 심각한 문제를 제기합니다. 철새 해충은 탐조등 트랩을 사용하여 모니터링하고 포획할 수 있습니다. 철새 해충 예측을 위한 가장 중요한 기술 중 하나는 철새 종을 식별하는 것입니다. 그러나 대부분의 경우 외모만으로는 정보를 얻기 어렵습니다. 따라서 암컷의 생식기관을 체계적으로 분석하여 얻은 지식을 활용하면 탐조등 트랩으로 포획한 야생형 철새의 난소 짝짓기 주머니와 난소 발달 등급의 결합된 해부학적 형태를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법의 적용 가능성을 입증하기 위해 난소 해부학에 대해 Helicoverpa armigera, Mythimna separata, Spodoptera litura 및 Spodoptera exigua 에서 난소 발달 상태 및 난자 발달 단계를 직접 평가했으며 난소 짝짓기 주머니는 Agrotis ipsilon, Spaelotis valida, Helicoverpa armigera, Athetis lepigone, Mythimna separata, Spodoptera litura, Mamestra brassicae 및 Spodoptera exigua에서 연구했습니다, 그들의 관계를 탐색합니다. 본 연구는 야생형 철새를 예측하기 위한 구체적인 해부방법을 제시하고, 철새에 따른 고유의 생식기관을 비교한다. 그런 다음 두 조직, 즉 난소와 짝짓기 주머니를 추가로 조사했습니다. 이 방법은 야생형 암컷 철새 곤충의 생식 시스템의 역학과 구조적 발달을 예측하는 데 도움이 됩니다.

Introduction

곤충의 이동은 중국에서 심각한 해충으로 보고된 Helicoverpa armigera – 면화 bollworm, Mythimna separate(동양 아미웜), Spodoptera litura – 토란 애벌레, Spodoptera exigua – 사탕무 아미웜과 같은 곤충의 전 세계 곤충 분포의 개체군 역학에 중요한 역할을 합니다 1,2,3,4 . 긴 이동 거리, 계절적 이동, 철새 해충의 높은 번식력, 생태학적 요인으로 인해 이러한 해충의 예측, 예측 및 통제에 큰 어려움이 있습니다5. 해충 이동 모니터링은 기후 변화 또는 주기에 따라 철새 해충을 촉진하는 적응성과 행동 변화를 밝히기 위해 필요하다6. 성장, 번식 및 생존을 유지하기 위해 곤충은 진화 과정에서 순차적 적응성을 획득했습니다. 이러한 일련의 적응 생활은 긴 이동 과정에서 난소 발달을 통제하는 이동 전략과 같은 생식 기관에 많은 변화를 일으켰습니다.

난소 발달은 철새 해충에서 흔히 발생하며, 이는 개체군의 성장에 영향을 미친다7. 따라서 난소 발달은 오랫동안 철새 해충 연구의 뜨거운 주제였습니다. 일련의 연구를 통해 여러 난소 발달 지표와 분류 전략이 도출되었습니다. 지금까지는 난소 발달을 분석하기 위해 여러 가지 방법이 사용되었는데, 예를 들어 Loxostege sticticalis – 초원 나방의 난소 발달은 초기 깃털 단계, 초기 산란 기간, 산란 기간 및 산란 종료8을 포함합니다. 일부 연구자들은 S. exigua(사탕무 아미웜), Pseudaletia unipuncta(진정한 아미웜), Cnaphalocrocis medinalis(벼잎 폴더 등)와 같은 철새 나비목 해충의 난황 발색을 기준으로 난황 수준을 나눕니다.9,10,11,12. 선행 연구에서 목화충, 벼잎깍지와 같은 해충의 난소 발달 수준은 난황 침착 단계, 알갱이 성숙 단계, 성숙 출산 대기, 난소 형성 피크 기간, 산란 종료 단계의 5단계로 나뉘었다13,14. 유럽 옥수수 천공충의 난소 발달은 난황 침착 단계, 알 성숙, 알 전 배치, 최대 산란 단계 및 최종 산란 단계15의 6가지 발달 단계로 나뉩니다.

더욱이, 같은 속의 곤충은 난소 발달 단계(가을 아미웜)의 난소 발달 수준과 같이 발달 단계가 다르며, 난황 침착 단계, 성숙한 출산 대기, 최대 난소 양성, 최종 산란 단계16의 네 단계로 나뉩니다. 한편, 사탕무나방인 Spodoptera exigua의 난소 발달은 투명, 유리체 형성, 난자의 성숙, 난자 방출, 늦은 알을 낳는 등의 5단계로 나뉜다.

이전 연구에서는 난황, 산란, 난자 발달의 색 성숙도를 사용하여 단일에서 다발성 난소 발달 수준까지만 분류할 수 있지만 생식계의 해부학적 구조에 따라 분류할 수 없습니다. 형태 형성 해부학에 기초한 난소의 발달은 덜 연구된 영역입니다. 여기서 해부법은 두 가지 난소 조직 유형을 사용하여 개체군에서 이주하는 암컷을 예측하고, 난소 발달 단계와 짝짓기 주머니의 해부학적 형태 기전을 기반으로 생식 역학을 정교화하여 이주하는 야생형 암컷을 구별할 수 있는 직접적인 증거를 제공하도록 설계되었습니다.

일부 연구에 따르면 이동하는 Noctuidae 곤충 종은 탐조등에 의해 자주 포착된다18. 대부분의 철새 Noctuidae 곤충 종의 난소는 이동 초기 단계에서 발달 초기 단계에 있으며 철새 진행에 따라 난소 수준이 증가합니다. 이 연구에서는 서치 라이트로 포착 된 서로 다른 여성 인구 해충의 두 생식 조직을 연구하기 위해 난소 발달 등급에 대한 해부 방법을 설명합니다. 이 방법은 철새 동태를 이해하기 위한 연구를 발전시킬 뿐만 아니라 곤충 분류, 곤충 생리학 연구, 해충 예측, 암컷 해충 종 예측 등의 기능을 제공합니다.

Protocol

알림: 야생형 철새를 잡기 전에 안전 측정에 주의하고 안전 장비(장갑, 긴팔 셔츠, 고글)를 착용하는 것이 좋습니다. 또한 다른 안전 위험 및 조명 과열을 방지하기 위해 사용하지 않을 때는 트랩을 끄십시오. 체액 및 화학 물질에 대한 노출을 방지하기 위해 장갑, 고글, 실험실 가운을 착용하는 것과 같은 해부 전에 안전 프로토콜을 따르는 것이 중요합니다. 1. 철새의 포획…

Representative Results

달걀의 발달위의 프로토콜은 난소에서 난자의 발달을 분석하기 위해 적용되었습니다. 이를 위해 첫째, 알을 일반적으로 4단계로 분류하여 모든 종(예: 볼웜, 아미웜, 토란 애벌레, 사탕무나방) 중에서 알의 발달 초기 단계와 성숙 단계를 구분하였다. 여기에서 깃털 형성의 초기 단계 (유백색 투명 단계)가 관찰되었습니다. 그림 2A 는 난소가 아직 발달하기 시작…

Discussion

난소 분석 방법은 식물 보호에 일상적으로 사용되며, 19,20,21을 예측하기 위해 곤충의 비행 및 개체군의 이동을 설명하고 곤충의 생리적 변화를 자세히 설명합니다. 볼웜, 아미웜, 토란 애벌레, 사탕무 나방과 같은 일반적인 농업 해충의 독특한 이동과 빠른 분산 능력으로 인해 다른 지역에서 예측하기 어려운 것으로 나타났습?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 주요 과학 기술 혁신 프로젝트(2020CXGC010802)의 지원을 받았습니다.

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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