Dissektion och gradering av äggstocksutveckling hos vilda honinsekter

Summary

Protokollet demonstrerar en enkel och lätt dissektionsmetod, lämplig för vilda vandrande insekter som fångas med sökarljusfällor. Denna teknik kan avsevärt klargöra samma art genom att jämföra båda reproduktionsvävnaderna, nämligen parningssäcken och äggstocksutvecklingen hos vilda insekter.

Abstract

Migrerande skadeinsekter utgör allvarliga utmaningar för livsmedelsproduktionen och livsmedelssäkerheten över hela världen. De migrerande skadedjuren kan övervakas och fångas med hjälp av sökarfällor. En av de viktigaste teknikerna för prognoser för migrerande skadedjur är att identifiera de flyttande arterna. Men i de flesta fall är det svårt att få informationen bara genom utseendet. Att använda kunskap som förvärvats genom systematisk analys av det kvinnliga reproduktionssystemet kan därför bidra till att förstå den kombinerade anatomiska morfologin hos äggstockarnas parningssäck och äggstockarnas utvecklingsgradering hos vilda flyttande insekter som fångats med sökljusfällor. För att demonstrera tillämpbarheten av denna metod bedömdes äggstockarnas utvecklingsstatus och äggkornens utvecklingsstadier direkt i Helicoverpa armigera, Mythimna separata, Spodoptera litura och Spodoptera exigua för äggstockarnas anatomi, och äggstockarnas parningssäckar studerades i Agrotis ipsilon, Spaelotis valida, Helicoverpa armigera, Athetis lepigone, Mythimna separata, Spodoptera litura, Mamestra brassicae och Spodoptera exigua, för att utforska deras relationer. Detta arbete visar den specifika dissektionsmetoden för att förutsäga vilda flyttande insekter, genom att jämföra det unika reproduktionssystemet hos olika migrerande insekter. Därefter undersöktes båda vävnaderna, nämligen äggstocken och parningssäckarna, ytterligare. Denna metod hjälper till att förutsäga dynamiken och den strukturella utvecklingen av reproduktionssystem hos vilda flyttande insekter.

Introduction

Insekternas migration spelar en viktig roll i populationsdynamiken i den globala insektsutbredningen för insekter som Helicoverpa armigera – bomullsbollmasken, Mythimna separate – den orientaliska armémasken, Spodoptera litura – tarolarven, Spodoptera exigua – betarmémasken, som har rapporterats som allvarliga skadedjur i Kina 1,2,3,4 . De långa reseavstånden, säsongsrörelserna, den höga fruktsamheten hos migrerande skadedjur och ekologiska faktorer har medfört stora svårigheter när det gäller att förutsäga, prognostisera och kontrollera dessa skadedjur⁵. Övervakning av skadedjursmigration krävs för att avslöja anpassningsförmåga och beteendeförändringar som underlättar migrerande skadedjur enligt klimatförändringar eller cykler⁶. För att upprätthålla sin tillväxt, reproduktion och överlevnad har insekter förvärvat sekventiell anpassningsförmåga under evolutionen; Denna serie av adaptivt liv har genererat många förändringar i det reproduktiva systemet, såsom migrationsstrategi som leder till kontroll av äggstockarnas utveckling under den långa migrationsprocessen.

Äggstocksutveckling är vanligt hos migrerande skadedjur, vilket påverkar populationens tillväxt⁷. Därför har äggstockarnas utveckling länge varit ett hett ämne för forskning om migrerande skadegörare. En serie studier har lett till flera indikatorer och klassificeringsstrategier för äggstockarnas utveckling. Hittills har flera metoder använts för att analysera äggstockarnas utveckling, t.ex. Loxostege sticticalis – ängsfjärilens – äggstocksutveckling som inkluderar det inledande fjäderstadiet, den tidiga lekperioden, lekperioden och slutet av äggläggning⁸. Vissa forskare delar upp äggstocksnivåerna på grundval av äggulans färgutveckling hos migrerande fjärilsskadegörare, såsom S. exigua – betarmémasken, Pseudaletia unipuncta – den äkta armémasken, och Cnaphalocrocis medinalis – risbladsmappen, etc.9,10,11,12. I tidigare studier har äggstockarnas utvecklingsnivåer för skadegörare, såsom bomullsbollmask och risbladsrulle, delats in i fem stadier: guleavfällningsstadium, mognadsstadium för äggkorn, mognad i väntan på födsel, maximal ovogenesperiod och slutleksstadium^13,14. Majsmottens äggstocksutveckling delades in i sex utvecklingsstadier: guleavlagring, äggmognad, disposition före ägg, toppleksstadium och slutleksstadium¹⁵.

Dessutom har insekter av samma släkte olika utvecklingsstadier, såsom äggstockarnas utvecklingsnivåer av Spodoptera frugiperda – höstarmémasken – delas in i fyra nivåer: guleavsättningsstadium, mogen väntan på leverans, toppäggspositivitet och slutleksstadium¹⁶. Å andra sidan har äggstocksutvecklingen hos Spodoptera exigua – betmalen – fem nivåer: transparent, vitellogenes, mognad av ägg, äggfrisättning och sen äggläggning nivåer¹⁷.

Tidigare studier kan endast klassificera utvecklingen från enstaka till flera äggstocksutvecklingsnivåer med hjälp av färgmognad hos äggula, äggläggning och äggutveckling, men klassificering kan inte göras baserat på reproduktionssystemets anatomi. Utvecklingen av en äggstock baserat på morfogenesens anatomi är ett mindre studerat område. Här utformades dissektionsmetoden för att förutsäga migrerande honor i populationen med hjälp av två äggstocksvävnadstyper, för att utveckla deras reproduktionsdynamik baserat på den anatomiska morfogenesen av -äggstockarnas utvecklingsstadium och parningssäck – vilket ger direkta bevis för att särskilja migrerande vildtypshonor.

Vissa studier har visat att migrerande insektsarter av Noctuidae ofta fångades av strålkastare¹⁸. Äggstockarna hos de flesta flyttande insektsarter av Noctuidae befinner sig i de tidiga utvecklingsstadierna under det inledande flyttningsstadiet och äggstockarna ökar i takt med att flytten fortskrider. I denna studie beskrivs dissektionsmetoden för äggstockarnas utvecklingsgrader, för att studera de två reproduktionsvävnaderna hos olika honor, fångade av sökljus. Denna metod främjar inte bara forskningen för att förstå migrationsdynamiken, utan också faciliteter inom insektsklassificering, insektsfysiologistudier, skadedjursförutsägelser och prognoser för kvinnliga skadedjursarter.

Protocol

OBS: Var uppmärksam på säkerhetsåtgärder innan du fångar vilda vandrande insekter, det rekommenderas att bära säkerhetsutrustning (handskar, långärmade skjortor och skyddsglasögon). Stäng också av fällan när den inte används för att undvika andra säkerhetsrisker och överhettning av ljuset. Det är viktigt att följa säkerhetsprotokollen före dissektion, som att bära handskar, skyddsglasögon och labbrock för att förhindra exponering för kroppsvätskor och kemikalier. <st…

Representative Results

Äggens utvecklingOvanstående protokoll tillämpades för att analysera utvecklingen av ägg i äggstocken. För detta ändamål klassificerades ägg i allmänhet i fyra stadier för att skilja tidiga och mogna stadier av äggutveckling bland alla arter, t.ex. bollmask, armémask, tarolarv och betmal. Här observerades det tidiga stadiet av fjäder (mjölkvitt genomskinligt stadium). Figur 2A visar att äggstockarna ännu inte har börjat utvecklas, äggstockskanalen ä…

Discussion

Äggstocksanalysmetoder används rutinmässigt inom växtskydd, för att belysa insektsflyktens och populationens rörelser för prognostisering^av 19,20,21 och för att utveckla de fysiologiska variationerna hos insekter. Det har noterats att den unika migrationen och den snabba spridningsförmågan hos vanliga skadegörare inom jordbruket, såsom bollmask, armémask, tarolarv och betmal, gör det svårt att förutsäga från an…

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