여기에서는 온대 지역의 자연 조건에서 콜로라도 감자 딱정벌레의 동면을 연구하는 방법과 겨울에 딱정벌레를 수집하는 기술을 제시합니다. 이 방법을 사용하면 동면의 모든 단계에서 다양한 분석을 위해 원하는 수의 월동 개체를 얻을 수 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
온대 지역의 감자 Solanum tuberosum L.의 주요 해충 중 하나는 곤충 콜로라도 감자 딱정벌레 (CPB)입니다. CPB의 면역과 질병에 대한 대부분의 연구는 적극적인 섭식 단계에서 수행됩니다. 그럼에도 불구하고 휴식 단계에 대한 연구는 적지만 이 딱정벌레는 생애 주기의 대부분을 겨울 휴면(동면) 상태에서 보냅니다. 이 연구에서는 자연 조건에서 CPB 동면을 조사하는 방법을 개발하고 테스트하여 겨울에 충분한 수의 개체를 수집할 수 있는 기회를 제공했습니다. 이 논문에서는 CPB 생존율을 평가하고 동면의 여러 단계에서 감염원을 확인했습니다. CPB 사망률은 동면 기간 동안 증가하여 4-5월에 최대치에 도달했습니다. 곤충병원성 곰팡이(Beauveria, Isaria, Lecanicillium)와 박테리아 Bacillus, Sphingobacterium, Peribacillus, Pseudomonas 및 Serratia 를 죽은 곤충에서 분리했습니다. 전체 동면 기간 동안 딱정벌레의 생존율은 61%였습니다. 얼거나 건조된 딱정벌레는 발견되지 않았으며, 이는 제시된 방법의 성공을 나타냅니다.
서론
콜로라도 감자 딱정벌레 Leptinotarsa decemlineata Say (CPB)는 Solanaceae 식물의 중요한 해충으로, 주로 감자 Solanum tuberosum L입니다. 이 종의 지리적 범위는 1,600만km2 이상이며 지속적으로 확장되고있다.1. CPB는 겨울철 휴지기가 있으며 온대 지역에서는 동면이 필수입니다. 일시정지는 짧은 날의 광주기에 의해 유도되고 온도1에 의해 조절됩니다. 이 딱정벌레는 성충 단계에서 토양에 굴을 파고 겨울을 납니다. 위도가 증가함에 따라 최대 절전 기간이 길어집니다. 온대 지역, 특히 그 범위의 북부 영토에서 월동은 8 월 -9 월부터 5 월 -6 월까지 최대 9 개월 동안 지속됩니다 (Noskov et al., personal observations). 이 기간 동안 CPB는 온대 지역의 다른 곤충과 마찬가지로 불리한 겨울 조건에 노출되어 추위에 대한 내성을 높여야 합니다. 동시에 딱정벌레가 토양과 접촉하면 다양한 기회 및 병원성 미생물에 의한 감염 위험이 증가합니다2. 따라서 이 딱정벌레는 겨울잠을 자는 동안 일정 수준의 면역 체계 활동을 유지해야 하며, 이는 또....
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프로토콜
1. 동면을 위한 감금소의 묘사
참고: 실험의 목적에 따라 케이지 수가 달라집니다. 샘플링 날짜당 최소 3개의 케이지를 사용하십시오. 출현 할 딱정벌레의 수를 추정하려면 봄까지 토양에서 꺼내지 않을 최소 3 개의 추가 케이지를 준비하십시오.
- 크기가 25 × 25 × 40cm(L × W × H)인 단단한 나무 프레임으로 만든 케이지를 사용하십시오.
- 케이지 프레임을 만들려면 두께가 2cm, 너비가 4cm 이상인 나무 칸막이를 사용하십시오.
- 개구부 크기가 5mm에서 3mm 이하인 스테인리스 스틸 메쉬로 케이지 내부를 덮×. 나무 스테이플러를 사용하여 메쉬를 고정하십시오.
- 스테이플러로 스테인리스 스틸 메쉬를 바닥 바깥쪽에 고정합니다.
- 케이지 내부에 밀도가 60g/m2인 검은색 합성 지오텍스타일을 깔아줍니다.
알림: 지오텍스타일은 딱정벌레의 탈출을 방지하는 추가 장벽 역할을 합니다. 활발하게 움직이는 곤충병원균 및 기생충과 관련된 실험에는 사용하지 마십시오. - 약 60cm 높이의 합성 반투명 통기성 천 튜브를 케이지 상단에 단단히 부착합니다.
- 두 개의 강한 로프를 케이지 바닥....
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결과
월동 CPB에 대한 아래 결과는 토양 온도, 생존 및 감염을 보여줍니다.
토양 온도 역학.
11월 말부터 4월 초까지 30cm 깊이의 케이지에서 영하의 온도가 기록되었습니다(그림 1). 이 기간의 평균 기온은 영하 3.3°C± 0.1°C(평균 ± 표준 오차)였습니다. 최저 기온은 2월 중순의 영하 7.9°C였다.
월동 CPB의 생존.
곤충의 사망률은 겨울잠을 자는 동안 나타났으며 출현하기 전 봄에 최대치에 도달했습니다. 딱정벌레의 초기 수는 2000 마리였으며 그 중 1470 마리가 5 월 말까지 생존했습니다. 겨울잠을 자는 동안 딱정벌레의 생존율은 61%였다(그림 2).
월동 CPB의 감염.......
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토론
이 연구는 CPB의 월동을 연구하기 위해 제안된 방법을 통해 다양한 동면 기간에 충분한 수의 곤충을 얻을 수 있음을 보여줍니다. 제시된 기술의 성공 여부는 몇 가지 독립적인 요인에 달려 있으며 그 중 가장 중요한 것은 기상 조건입니다. 춥고 눈이 내리지 않는 겨울에는 토양이 케이지 전체 깊이까지 얼어 붙을 수 있습니다. 이 경우 모든 딱정벌레의 사망 위험은 크게 증가합니다18. 딱정벌레의 생존은 많은 요인의 조합에 달려 있으며, 이는6년마다 크게 다를 수 있습니다.
실험에서 겨울철 케이지 내부의 토양 온도는 영하 7.9°C 이하로 떨어지지 않았습니다. 25cm 이상의 깊이에서는 얼음이 관찰되지 않았으며, 가장 큰 냉각 기간(1월-2월) 동안에도 토양은 느슨한 상태로 남아 있었습니다. 대부분의 딱정벌레는 30-40cm 깊이의 각 케이지의 하부에 축적되었습니다. 딱정벌레는 새장의 깊이가 더 깊어지.......
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공개 사항
저자는 상충되는 이해관계가 없다고 선언한다.
감사의 글
현장 및 실험실 절차의 구성 및 실행에 도움을 주신 동료 Vladimir Shilo, Vera Morozovа, Ulyana Rotskaya, Olga Polenogova 및 Oksana Tomilova에게 감사드립니다.
이 연구는 러시아 과학 재단(Russian Science Foundation, 프로젝트 번호 22-14-00309)의 지원을 받았습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 한천, 세균학적으로 정제된 | diaGene | 1806.5000 | |
| 담즙 에스큘린 한천 | HiMedia | M972 | |
| 엔도 한천 | HiMedia | M029 | |
| 포도당 일수화물-D | PanReac Applichem | 143140.1000Φ | |
| 젖산 | PanReac Applichem | 141034.1211 | |
| Luria-Bertani 액체 매체 | HiMedia | G009 | |
| 15 ml 원추형 원심 분리기 튜브 | Axygen | SCT-15ML-25-S | |
| 펩톤 | FBIS SRCAMB | M 030/O61 | |
| 인산염 완충 식염수 | Medigen | PBS500 | |
| 온도 및 습도 데이터 로거 Ecklerk-M-11 | Relsib | 방수 데이터 로거 |
참고문헌
- Alyokhin, A., Benkovskaya, G., Udalov, M. Colorado potato beetle. Insect Pests of Potato. , Academic Press. 29-43 (2022).
- Alyokhin, A., Kryukov, V. Ecology of a potato field. Insect Pests of Potato. , Academic Press. 451-462 (2022).
- Lee Jr, R. E., Costanzo, J. P., Kaufman, P. E., Lee, M. R., Wyman, J. A.
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재인쇄 및 허가
