利用显微注射法检测蚜虫中病毒传播的生理屏障

如果其是植物病毒的有效传播媒介，且可通过显微注射将病毒注入体内，那么我们今天向您展示的这一方法，便是一项使研究人员能够将病毒直接注入AFib血细胞的技术，从而绕过肠道——这是病毒以循环方式传播的两大主要屏障之一。大家好，我是康奈尔大学植物病理学系的博士后研究员Cecilia Tamrin Dehi。今天我将向您演示如何将病毒注射到AFib的血细胞中，以便该病毒随后可被传播至不同的植物物种。

例如，这株马铃薯植株感染了马铃薯卷叶病毒（PLRV）。您可以观察到健康植株与感染植株之间的差异。最显著的症状是叶片的黄化硬化。

马铃薯卷叶病毒（PLRV）是一种由蚜虫通过其血淋巴（昆虫相当于哺乳动物血液的体液）携带的病毒。当一只未感染的蚜虫取食感染植株时，会通过植物汁液感染该病毒，如图所示。病毒被摄入后，必须从昆虫肠道穿过进入血淋巴，再通过唾液腺，才能重新传播给植株。

当取食感病植物时，可能需要多种病毒，但只有一部分病毒能够通过肠道和唾液腺。这两个是病毒传播并感染更多植物的主要屏障，需要进行测试。如果要检测一种AFI是否丧失了传播病毒的能力，我们将AFI昆虫放在感病组织上饲喂两天，然后将其转移到健康植株上饲喂五天。

然后对植株进行熏蒸处理，三周后开始观察症状。当我们发现一种无法传播病毒的蚜虫时，可以通过显微注射方法来确定是哪一道屏障阻止了病毒的传播，这也是我今天要向大家展示的方法。在此过程中，病毒被直接注射到血腔中，从而绕过肠道传播屏障。

那么，让我们开始吧，我将向您展示如何进行顶端显微注射。这是玻璃针，即我们所使用的玻璃毛细管。我们使用APU拉针仪从这些玻璃管中拉制出玻璃针。

这就是显微注射仪，用于病毒的显微注射。我将开始把注射针插入针夹中。

因此，我只需将针头放置并固定到位。现在，我将病毒加载到针头中，直至充满针筒顶部。接下来，我们需要为显微注射调整 AFI 的位置。

因此，我将取一只带有疼痛压力的蚜虫，并将其放入蚜虫固定装置中。理想情况下，我会尝试将蚜虫的背部朝向固定装置，以便能够接触到蚜虫的腹部区域。好的，很好。

现在我们可以继续进行显微注射了。好的，接下来我将调整针头位置，并将其靠近附肢。现在我将使针头接触附肢，并刺穿外骨骼，最佳方法是尝试在腿部基部的节间区域进行穿刺。

现在我要进行注射了。接下来，我将用刷子取出AFI，并将其放入回收纸上，使其短暂记录。因此，我们还需要对对照AFI进行显微注射。

此对照组微注射仅使用缓冲液，不加入病毒。我们所用的缓冲液为 0.1 M 磷酸盐缓冲液，pH 7。因此，我将把 A 菌株注入一株健康植株中，并让其在植株内定植五天。随后，我将对植株进行命运追踪（fate），并在微注射单链 NA 后的每周每天观察症状的发展情况，同时在 afi 中检测目标基因的表达水平。

因此，我们刚刚对一只无法传播病毒的蚜虫进行了显微注射。如果在显微注射后，该蚜虫能够传播病毒，则说明该蚜虫具有阻碍病毒通过的肠道屏障。反之，如果没有出现症状发展，则说明该蚜虫具有较强的唾液腺屏障。

我们刚刚展示了如何将病毒微量注射到蚜虫体内。同样的方法也可用于将双链RNA微量注射到蚜虫中，以进行RNA干扰实验，这是一种研究蚜虫基因功能的有趣技术。以上即为微量注射的操作过程。

希望您喜欢并能对您的实验有所帮助。谢谢。