Extraction du venin de la guêpe parasitoïde Trichogramma dendrolimi à l’aide d’un hôte artificiel

Summary

Nous présentons ici un protocole d’extraction du venin de Trichogramma dendrolimi à l’aide d’un hôte artificiel créé avec un film de polyéthylène et une solution d’acides aminés.

Abstract

Les guêpes parasitoïdes sont un groupe diversifié d’insectes hyménoptères qui constituent des ressources inestimables pour la lutte biologique contre les ravageurs. Pour assurer un parasitisme réussi, les guêpes parasitoïdes injectent du venin dans leurs hôtes pour supprimer l’immunité de leurs hôtes, moduler le développement, le métabolisme et même le comportement des hôtes. Avec plus de 600 000 espèces estimées, la diversité des guêpes parasitoïdes dépasse celle d’autres animaux venimeux, tels que les serpents, les escargots coniques et les araignées. Le venin de guêpe parasitoïde est une source sous-explorée de molécules bioactives avec des applications potentielles dans la lutte antiparasitaire et la médecine. Cependant, la collecte du venin parasitoïde est difficile en raison de l’impossibilité d’utiliser la stimulation directe ou électrique et de la difficulté de dissection en raison de leur petite taille. Trichogramma est un genre de minuscules guêpes parasitoïdes d’œufs (~0,5 mm) qui sont largement utilisées pour la lutte biologique contre les lépidoptères ravageurs dans l’agriculture et les forêts. Nous rapportons ici une méthode d’extraction du venin de T. dendrolimi à l’aide d’hôtes artificiels. Ces hôtes artificiels sont créés avec un film de polyéthylène et des solutions d’acides aminés, puis inoculés avec des guêpes Trichogramma pour le parasitisme. Le venin a ensuite été recueilli et concentré. Cette méthode permet d’extraire de grandes quantités de venin de trichogramme tout en évitant la contamination d’autres tissus causée par la dissection, un problème courant dans les protocoles de dissection de réservoir de venin. Cette approche innovante facilite l’étude du venin de Trichogramma , ouvrant la voie à de nouvelles recherches et applications potentielles.

Introduction

Les guêpes parasitoïdes sont des insectes hyménoptères parasites qui sont des ressources importantes pour la lutte biologique¹. Il existe une grande variété de guêpes parasitoïdes, avec plus de 600 000 espèces estimées². La diversité des guêpes parasitoïdes dépasse de loin celle d’autres arthropodes venimeux, tels que les serpents, les escargots coniques, les araignées, les scorpions et les abeilles. Le venin est un facteur parasitaire important chez les guêpes parasitoïdes. Pour un parasitisme réussi, le venin est injecté dans l’hôte, modulant le comportement, l’immunité, le développement et le métabolisme de l’hôte³. De plus, le venin des guêpes parasitoïdes présente une diversité remarquable dans ses structures moléculaires, ses cibles et ses fonctions, reflétant une coévolution complexe avec leurs hôtes. Ainsi, le venin parasitoïde est une ressource précieuse et sous-estimée de molécules actives à des fins insecticides ou médicales⁴. Contrairement au venin des serpents, des escargots coniques, des araignées, des scorpions et des abeilles, le venin de guêpe parasitoïde ne peut pas être collecté par stimulation directe ou par stimulation électrique⁵. La méthode actuelle d’extraction du venin de guêpe parasitoïde consiste à disséquer le réservoir de venin. Cependant, les guêpes parasitoïdes sont souvent petites, et la dissection des guêpes parasitoïdes nécessite des compétences techniques élevées. Par conséquent, si nous pouvons trouver un moyen de collecter le venin des guêpes parasitoïdes de manière efficace et pratique, il sera d’une grande aide de rechercher le venin des guêpes parasitoïdes.

Trichogramma (Hymenoptera : Trichogrammatidae) est un genre de guêpes parasitoïdes minuscules (~0,5 mm de long)⁶. Ces guêpes sont parmi les agents de lutte biologique les plus utilisés, ciblant particulièrement les œufs de divers lépidoptères ravageurs dans l’agriculture et les forêts. Par exemple, T. dendrolimi, l’une des espèces de trichogrammes les plus utilisées en Chine, a été largement utilisé pour lutter contre une variété de ravageurs agricoles et forestiers, tels que Dendrolimus superans, Ostrinia furnacalis et Chilo suppressalis. Des études antérieures ont montré que les guêpes trichogrammes pouvaient injecter leurs œufs dans des hôtes artificiels⁷. Les hôtes artificiels peuvent être créés à l’aide de matériaux tels que la cire⁸, l’agar⁹, le parafilm¹⁰ et le film plastique¹¹. La solution dans les hôtes artificiels qui induit une ponte suffisante pour les trichogrammes peut être simple, comme les acides aminés ou les sels inorganiques¹². Sur la base de la caractéristique selon laquelle T. dendrolimi peut parasiter des hôtes artificiels, cette étude fournit une nouvelle méthode pour extraire le venin des guêpes parasitoïdes à l’aide d’hôtes artificiels. Cette approche vise à remédier aux lacunes du faible rendement, de la faible pureté et de la sensibilité à la contamination dans les techniques d’extraction actuelles. En utilisant cette méthode, une grande quantité de venin de haute pureté de T. dendrolimi peut être extraite, ce qui répond aux besoins de la recherche scientifique et du criblage de molécules bioactives à des fins insecticides ou médicales.

Protocol

1. L’élevage d’insectes Nourrissez Corcyra cephalonica avec de la farine de maïs à une température de 26 ± 1 °C et à une humidité relative de 40 % ± 10 %. Élevez la souche T. dendrolimi de l’insectarium Jilin à l’intérieur en utilisant les œufs de Corcyra cephalonica comme hôtes. Nourrir les guêpes adultes avec 10 % d’eau de saccharose dans des tubes de drosophile à une température de 26 ± 1 °C, une humidité re…

Representative Results

La concentration en protéines d’échantillons représentatifs de venin a été mesurée à l’aide de la trousse d’analyse des protéines, et les résultats sont présentés dans le tableau 1. Les résultats ont montré que la concentration de protéine de venin recueillie par cette méthode variait de 0,35 μg/μL à 0,46 μg/μL, tandis que le témoin négatif de la solution d’acides aminés n’avait qu’une concentration en protéines de 0,03 μg/μL à 0,05 μg/μL. La concentration de prot…

Discussion

Nous présentons ici une méthode d’extraction du venin de T. dendrolimi à l’aide d’hôtes artificiels. Les points clés de l’expérience de collecte de venin sont les suivants. (1) Au cours de la préparation, T. dendrolimi doit être anesthésié rapidement avec une concentration appropriée de CO₂. Si la concentration de CO₂ est trop faible, elle sera insuffisante pour anesthésier rapidement les trichogrammes . À l’inverse, si la concentration est trop éle…

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