가루이을 사용하여 전송하는 식물 바이러스

다음 실험의 전반적인 목표는 가루이(white flies)를 이용하여 식물 바이러스를 전염시키는 것입니다. 이는 다른 잠재적 매개체나 병원균에 오염되지 않은 갓 우화한 성충 가루이를 매주 공급할 수 있도록 가루이 군집을 구축하고 유지함으로써 달성됩니다. 가루이 군집은 어린 무균 식물에 가루이를 정기적으로 추가하여 새로운 성충을 생산함으로써 유지됩니다.

17~20일 후 매주 새로 우화한 성충을 시험 식물로 옮겨 바이러스를 획득시키거나 전염시킬 수 있습니다. 일반적으로 거의 100%에 가까운 효율을 얻을 수 있으며, 전염률은 대개 낮게 시작하여 체계적인 최적화를 통해 상승합니다. 가루이를 이용해 바이러스를 접종할 때 가장 까다로운 점은 원치 않는 병원체와 곤충이 유입되지 않도록 가루이를 사육하는 것입니다.

병원균, 특히 뿌리 부패균과 잎 마름병균은 바이러스 기주 식물의 품질을 저하시킵니다. 진딧물과 같은 원치 않는 곤충은 가루이의 번식을 억제할 뿐만 아니라 바이러스 기주 식물의 품질을 손상시킬 수 있습니다. 실험 절차 시연은 저희 연구실의 테크니션인 Heather Capa Bianco가 진행하겠습니다.

가루이 군집은 청결하고 제어된 생장실에서 유지해야 합니다. 알에서 성충까지 18일 만에 발달하는 군집을 위해서는 상대 습도, 온도, 광주기 및 광강도 제어가 필수적이며, 다음 설정을 사용하십시오. 온도는 26~30°C 사이로 설정해야 하며, 상대 습도는 이상적으로 30~50% 사이여야 합니다. 상대 습도가 70% 이상으로 높아지면 곤충 및 식물성 진균 병원균이 문제가 될 가능성이 큽니다.

이상적인 광주기는 14시간입니다. 광도는 상당히 높아야 하며, VHO 형광등을 통해 식물 캐노피에서 800 ~ 1000 foot candles의 광도를 구현할 수 있습니다. 곰팡이 병원균의 발생과 염분 축적을 억제하기 위해 시비량과 관수량을 줄여야 합니다. Whitely 케이지는 통풍이 원활해야 하며, 접근이 용이하고, 증가하는 whitely 개체군을 수용할 수 있는 충분한 공간이 확보되어야 합니다.

오간자 천과 알루미늄 망, 그리고 흰색 방충망을 사용하여 좋은 결과를 얻었습니다. 식물 종의 선택은 중요한 고려 사항입니다. 우선, 성장이 빨라야 하지만 챔버를 과도하게 덮지 않아야 합니다. 둘째로, 식물은 곤충 개체수가 많아져도 쓰러지지 않고 견딜 수 있을 만큼 충분히 튼튼해야 합니다.

이러한 이유로 왜소종 또는 관목형 품종이 적절한 식물 선택지가 됩니다. 셋째, 배양하려는 콜로니의 유형에 따라 사용되는 바이러스를 수용할 수 있거나 수용할 수 없는 식물이어야 합니다. 진드기, THP, 야생 가루이 또는 기타 침입 곤충으로 인해 콜로니가 붕괴될 수 있으므로, 선택한 품종은 다른 곤충의 유입을 차단할 수 있는 보호 환경에서 재배해야 합니다.

새로운 군집의 첫 가루이들은 식물 바이러스, 다른 곤충 및 곤충 병원균이 없어야 합니다. 야생에서 가루이를 채집한 경우, 최소 8주 동안 해당 바이러스의 기주가 아닌 식물에서 사육하며 식물 증상의 발현 여부를 확인하십시오. 깨끗한 가루이가 확보되면, 흡입법을 사용하거나 다른 공급원 식물에서 조심스럽게 털어내어 식물이 들어있는 케이지에 20~100마리를 투입합니다.

매주 새로운 케이지를 구축해야 합니다. 처음 3주 동안은 ST- 계열이 아닌 식물에 있는 가루이(whiteflies)를 사용하여 새 케이지를 구축하십시오. 4주 차부터는 3주 된 케이지의 젊은 성충 가루이를 사용하여 다음 케이지를 구축하십시오.

케이지 내에서의 첫 번째 주 동안, 가루이들은 식물 잎 표면의 뒷면에 알을 낳습니다. 두 번째 주에는 미성숙 가루이들이 나타나기 시작하며, 성충 일부는 여전히 생존해 있을 것입니다. 세 번째 주에는 많은 새로운 성충 가루이들이 출현하여, 성충 가루이 개체 수가 매우 눈에 띄게 증가할 것입니다.

이 가루이들은 전염 실험에 사용할 수 있습니다. 4주 차에, 1주 된 성충을 새 케이지로 옮겨야 합니다. 기존 케이지는 제거하고 그 안의 식물들은 폐기해야 합니다.정확하게.

흡입 장치와 수집용 바이알을 사용하여 가루이(white flies)를 조심스럽게 옮깁니다. 식물에서 섭식 중인 가루이는 식물 조직 내에 박혀 있어 강제로 떼어내면 신체 일부가 부러져 수집에 부적합해질 수 있으므로 절대 흡입하지 마십시오. 한 손으로 가루이를 수집하면서, 다른 손으로는 군집 케이지 내부의 노란색 플라스틱 가드를 잡으십시오.

식물을 가볍게 두드려 성체 가루이들이 날아오르게 합니다. 가루이들은 노란색 끈끈이 카드에 유인되며, 여기서 수집할 수 있습니다. 흡입기를 사용하여 아주 약하게 빨아들여 각 수집 바이알에 가루이를 20마리 이하로 넣습니다.

그 다음 바이알을 톡톡 쳐서 파리들의 방향 감각을 없게 한 후 파라필름으로 바이알을 덮습니다. 바이러스 전송을 성공적으로 수행하려면, 바이러스와 기주 식물에 따라 바이러스에 감염된 식물에서 건강한 식물로 15~40마리의 어린 성충을 옮깁니다. 저항성 스크리닝과 같은 다른 프로토콜에서는 더 많은 수의 초기 개체군이 필요합니다.

이 경우, 가루이(white flies)가 많이 붙어 있는 바이러스 감염 식물을 접종이 필요한 식물 위에서 흔들어 줍니다. 가루이가 바이러스 감염 식물에 배치되면, 지속성 전염 바이러스를 획득할 수 있도록 48~72시간 동안 섭식하게 합니다. 일반적으로 더 많은 시간을 할애한다고 해서 비지속성 또는 준지속성 방식으로 전염되는 바이러스의 전염률이 증가하지는 않습니다.

특정 잎으로부터의 획득이 필요한 실험의 경우, 1시간에서 1일 정도의 짧은 획득 접근 기간으로도 충분합니다. 클립 케이지를 사용할 수 있으며, 잎 뒷면에 접근할 수 있도록 케이지를 설치하십시오. 직경 2.5 centimeter 케이지당 암컷 White flies를 10마리 이상 사용하지 마십시오. 그렇지 않으면 밀집으로 인해 전염률이 떨어집니다. 식물 접종 시에는 식물의 수를 고려하여 적절한 케이지를 선택하십시오.

예를 들어, 식물 한 개체에는 식물보다 약간 더 큰 작은 케이지 하나만 필요하며, 여러 개체의 식물에는 더 작은 PVC 튜빙, 프레임 케이지 또는 더 큰 알루미늄 프레임 케이지 중에서 선택하십시오. 식물 캐노피 주변의 공간이 좁을수록 더 효과적입니다. 새로운 식물에 가루이(white flies)를 투입하면, 접종에 필요한 시간은 바이러스와 기주 식물에 따라 달라집니다.

획득 과정과 마찬가지로, 전염에 소요되는 시간은 전염 방식에 따라 달라집니다. 비지속성 전염은 준지속성 또는 지속성 전염보다 훨씬 짧은 접촉 시간이 필요합니다. 접종 접촉 기간 동안 가루이들이 탐침 활동을 하거나 섭식하고 있는지 확인하십시오.

케이지를 열고 각 식물의 잎 뒷면을 조사합니다. 접종 기간이 길 경우, 식물들이 잎 전체로 재분포될 수 있도록 주기적으로 식물을 가볍게 흔들어 줍니다.

이는 접종 기간을 마칠 때까지 가루이가 응집하려는 자연적 성향에 대응함으로써 전염률을 높여줄 것입니다. 두 가지 살충제를 차례대로 사용하여 가루이를 제거하십시오. 먼저 살충 비누와 같은 접촉성 살충제를 사용하여 성체 가루이를 빠르게 제거하십시오.

둘째로, 이후 몇 주 동안 발생하는 가루등에를 제거하기 위해 전신 살충제를 처리합니다. 또한 남아 있는 성충을 제거하는 데 imidacloprid 또는 pyriproxyfen이 효과적인 선택지가 될 수 있습니다. 이러한 절차를 통해 일상적으로 100%의 바이러스 전염률을 얻는 것이 가능합니다. 이렇게 높은 전염률은 바이러스 저항성에 대한 시험 식물을 스크리닝할 때 필수적이며, 바이러스 전염을 방해하는 화학 화합물의 효능을 평가할 때 유용합니다.

이 영상을 시청한 후, 여러분은 가루이(white flies)를 사육하고 이를 이용해 식물 바이러스를 전염시키는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 이러한 절차는 연구 목적뿐만 아니라 바이러스 저항성 식물의 상업적 개발, 또는 바이러스 전염을 방해하는 화합물의 효능 테스트에 활용될 수 있습니다.