野生型雌性昆虫における卵巣発生の解剖と等級分け
Summary
プロトコルはサーチライトのトラップと捕獲される野生型渡り鳥のメスの昆虫のために適した簡単で、容易な解剖方法を示す。この手法は、野生型雌昆虫の交尾嚢と卵巣の発達という両方の生殖組織を比較することで、同じ種を有意に明らかにすることができます。
Abstract
渡り鳥の害虫は、世界中の食料生産と安全保障に深刻な課題をもたらしています。渡り鳥の害虫は、サーチライトトラップを使用して監視および捕獲できます。渡り性害虫予測の最も重要な手法の1つは、渡り鳥種を特定することです。しかし、ほとんどの場合、見た目だけでは情報を得ることは困難です。したがって、雌の生殖器系の系統的解析によって得られた知見を用いることは、サーチライトトラップで捕獲した野生型渡り昆虫の卵巣交尾嚢と卵巣発生の等級分けを組み合わせた解剖学的形態を理解するのに役立ちます。この方法の適用性を実証するために、卵巣の解剖学的構造については、 Helicoverpa armigera、 Mythimna separata、Spodoptera litura、 および Spodoptera exigua で卵巣の発達状態と卵粒の発達段階を直接評価し、卵巣交配嚢を Agrotis ipsilon、Spaelotis valida、Helicoverpa armigera、Athetis lepigone、Mythimna separata、Spodoptera litura、Mamestra brassicae、 および Spodoptera exiguaで研究しましたをクリックして、それらの関係を探ります。本研究では、野生型渡り昆虫を予測するための具体的な解剖法を示し、異なる渡り昆虫の固有の生殖システムを比較した。次に、両方の組織、すなわち卵巣と交尾嚢をさらに調査しました。この手法は、野生型雌性渡り昆虫の生殖器系の動態と構造発達の予測に役立つ。
Introduction
昆虫の移動は、中国で深刻な害虫として報告されているHelicoverpa armigera(ワタボリムシ)、Mythimna separate(東洋のアーミーワーム)、Spodoptera litura – タロイモの幼虫、Spodoptera exigua(ビートアーミーワーム)などの昆虫の世界的な昆虫分布の個体群動態に重要な役割を果たしています1,2,3,4.長い移動距離、季節的な移動、渡り性害虫の高い繁殖力、および生態学的要因により、これらの害虫の予測、予測、および制御に大きな困難がもたらされました5。病害虫の移動モニタリングは、気候変動やサイクルに応じて渡り病害虫を促進する適応性と行動変化を明らかにするために必要です6。成長、繁殖、生存を維持するために、昆虫は進化の過程で連続的な適応性を獲得してきました。この一連の適応生活は、長い移動過程における卵巣の発達の制御につながる遊走戦略など、生殖器系に多くの変化をもたらしました。
卵巣の発達は渡り性害虫によく見られ、個体数の増加に影響を与えます7。そのため、卵巣の発生は長い間、渡り病害虫研究のホットな話題となってきました。一連の研究により、いくつかの卵巣発達指標と分類戦略が導かれました。これまで、卵巣の発達を解析するためにいくつかの方法が用いられてきたが、例えば、Loxostege sticticalis(草原の蛾の子房の発達で、初期の羽毛期、初期産卵期、産卵期、産卵期8の終わりを含む)がある。一部の研究者は、S. exigua – ビートアーミーワーム、Pseudaletia unipuncta – 真のアーミーワーム、Cnaphalocrocis medinalis – イネの葉フォルダーなど、移動性の鱗翅目害虫の卵黄色の発達に基づいて卵巣レベルを分割しています9,10,11,12.これまでの研究では、ワタボシやイネの葉のローラーなどの病害虫の卵巣発育レベルは、卵黄の堆積段階、卵粒の成熟段階、成熟した出産待機段階、卵形成のピーク期、産卵終了段階の5段階に分けられていました13,14。ヨーロッパトウモロコシの卵巣の発達は、卵黄の堆積段階、卵の成熟、卵の配置前、産卵のピーク期、産卵末期の6つの発生段階に分けられました15。
さらに、同じ属の昆虫でも、秋のアーミーワームである Spodoptera frugiperda の卵巣の発達レベルは、卵黄の堆積段階、分娩を待つ成熟期、産卵陽性のピーク、産卵期の終わりの4つの段階に分類されるなど、発達段階が異なります16。一方、ビート蛾である Spodoptera exigua の卵巣の発達には、透明、硝子体形成、卵の成熟、卵の放出、および後期産卵レベルの5つのレベルがあります17。
以前の研究では、卵黄の色成熟度、産卵、卵子の発育を使用して、単一卵巣から多発卵巣の発達レベルまでしか分類できませんが、生殖器系の解剖学的構造に基づいて分類することはできません。形態形成の解剖学的構造に基づく卵巣の発達は、あまり研究されていない分野です。ここでは、2種類の卵巣組織を用いて集団内の渡り雌を予測し、卵巣の発達段階と交尾嚢の解剖学的形態形成に基づいて生殖動態を精緻化し、渡り鳥の野生型雌を区別するための直接的な証拠を提供する解剖法を設計しました。
いくつかの研究によると、渡り鳥の昆虫種はサーチライトによって頻繁に捕獲された18。ほとんどの渡り性昆虫種の卵巣は、移動の初期段階で発生の初期段階にあり、移動の進行とともに卵巣レベルが上昇します。本研究では、サーチライトで捕捉された異なる雌集団害虫の2つの生殖組織を研究するために、卵巣発育グレードの解剖法について述べる。この手法は、渡り動態の解明研究だけでなく、昆虫の分類、昆虫生理学研究、病害虫予測、雌性害虫種の予測などの施設を前進させます。
Protocol
Representative Results
Discussion
卵巣分析法は、昆虫の飛翔と個体数の動きを解明して予測し、19,20,21を予測し、昆虫の生理学的変異を詳しく説明するために、植物保護に日常的に使用されています。ボロワーム、アーミーワーム、タロイモの幼虫、ビートガなどの一般的な農業害虫の独特の移動と急速な分散能力により、他の地域からの予測が困難であ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本研究は、主要な科学技術イノベーションプロジェクト(2020CXGC010802)の支援を受けて行われました。
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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