Osservazione e quantificazione di comportamento di accoppiamento nel nematode del pino,<em> Bursaphelenchus xylophilus</em
Summary
A protocol for investigating the mating behavior of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, is presented. Behavioral features of B. xylophilus are described in the mating process.
Abstract
Un metodo per osservare e quantificare il comportamento di accoppiamento del nematode del pino, Bursaphelenchus xylophilus, è stato istituito allo stereomicroscopio. Per migliorare l'efficienza di accoppiamento di B. Xylophilus e per aumentare le possibilità di osservazione accoppiamento, adulti vergini sono stati coltivati e utilizzati per l'indagine. Le uova sono stati ottenuti mantenendo i nematodi in acqua e permettendo le femmine di deporre le uova per 10 min. Le larve di secondo stadio (J2) sono stati sincronizzati incubando le uova per 24 ore a 25 ° C al buio, e il primo J4 sono stati ottenuti coltivando la J2 con muffa grigia, Botrytis cinerea, per un altro 52 h. A questo punto di tempo, la maggior parte dei nematodi J4 potrebbero essere chiaramente distinti come maschio o femmina usando la loro morfologia genitale. Il maschio e la femmina J4 sono stati raccolti e coltivate separatamente in due diverse piastre di Petri per 24 ore per ottenere nematodi adulti vergini. Un maschio e una femmina vergine vergine sono stati associati in una goccia di water nel pozzo di una diapositiva concava. Il comportamento di accoppiamento è stato girato con un videoregistratore allo stereomicroscopio. L'intera durata del processo di accoppiamento era 82,8 ± 3,91 min (media ± SE) e potrebbe essere diviso in 4 diverse fasi: ricerca, contatto, che copulano, e persistente. Il verbale medi di durata erano 21,8 ± 2,0, 28,0 ± 1,9, 25,8 ± 0,7 e 7,2 ± 0,5, rispettivamente. Undici sub-comportamenti sono stati descritti: crociera, si avvicina, incontrando, toccando, hoop, localizzare, allegando, eiaculazione, la separazione, quiescenza, e il roaming. È interessante notare che, evidente la concorrenza intra-sessuale è stata osservata quando una femmina è stata raggruppata con 3 maschi o un maschio con 3 femmine. Questo protocollo è utile e prezioso, non solo in indagare il comportamento di accoppiamento di B. xylophilus, ma anche in qualità di riferimento per studi comportamentali degli altri nematodi.
Introduction
The pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) Nickle, is one of the most destructive invasive species, causing the wilting and eventual death of pine trees. This pathogenic nematode is believed to be native to the USA, but it was transported to several countries, including China, Japan, South Korea, and Portugal. Recently, it has also been reported in Spain, killing millions of pine trees at huge economic losses and threatening forest production and ecological stability1-5.
Once a host pine tree is infected by pinewood nematodes, thousands of millions of offspring are propagated rapidly within the trunk. This causes xylem dysfunction, resulting in wilting and eventually in the death of the host tree6. However, there is currently no efficient way to control this disease. Mating behavior might play an important role in the high fecundity of this nematode7. We therefore investigated the mating behavior of B. xylophilus in the laboratory, trying to find an effective way of disturbing its mating and decreasing its fecundity.
This protocol is intended to introduce the detailed methods of how to obtain the virgin adults of B. xylophilus and how to observe and analyze the mating behavior using a video recorder and a stereomicroscope. This protocol can also be used as a reference for behavioral studies of other nematodes.
Protocol
Representative Results
Discussion
test comportamentali sono un aspetto fondamentale di ecologia chimica, la neurobiologia, la biologia molecolare e la genetica. Nematodi, e in particolare C. elegans, sono ampiamente utilizzati per gli studi in questi settori. Il comportamento di accoppiamento di C. elegans è stato studiato in precedenza 10-11. Tuttavia, B. xylophilus è gonochoristic e diverso dagli ermafroditi C. elegans, e il suo processo di accoppiamento ha diverse caratteristiche comportamentali 9…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Najie Zhu e Liqun Bai contribuito in maniera uguale a questo lavoro. Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dal Fondo speciale per la ricerca scientifica forestale nel benessere pubblico (201.204.501) e la National Science Foundation naturale della Cina (31.170.604, 31.270.688 e 31.570.638). Ringraziamo il Dott Holighaus Gerrit e il Dr. Danielle Hickford per i loro utili suggerimenti sulla scrittura inglese.
Materials
| B. xylophilus isolate Nxy61 | Extracted from Pinus massoniana in Ningbo area of China | ||
| Grey mold strain | Obtained from Forestry Academy of China | ||
| Baermann funnels | Sengong | ||
| falcon tubes | Sengong | ||
| centrifuge | Sengong | ||
| pipette | Sengong | ||
| sterile dd H2O | Sterilized by high pressure of steam at 121°C for 30 min. | ||
| Petri dishes | Sengong | ||
| PDA medium | Huankai Bio. | 021050 | |
| incubator | Sengong | ||
| Laminar flow | Sengong | ||
| glass capillary | Sengong | ||
| Stereoscope | Leica | LED5000 RL | |
| inverted stereo microscope | Zeiss | A1 | |
| concave slides | Sengong |
References
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