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Plant Mycotoxin Research, U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service
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Beck, J. J., Light, D. M., Gee, W. S. Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles. J. Vis. Exp. (63), e3931, doi:10.3791/3931 (2012).
1. के वाष्पशील की तैयारी स्क्रीनिंग ईएजी के लिए किसी अन्य होस्ट संयंत्र से पता लगाया गया
2. कीट एंटीना की bioassay ईएजी के लिए तैयार
3. व्यक्तिगत घटकों के लिए प्रोटोकॉल ईएजी
4. मिश्रणों या अन्य मत्रिसस की ईएजी विश्लेषण का एक उदाहरण (तालिका 3)
5. प्रतिनिधि परिणाम
2 सेकंड कश, 10 सेकंड रिकॉर्डिंग बार, 10 दूसरी खिड़की, और 5 एम वी पैमाने: नाभि orangeworm महिला के लिए निम्नलिखित सेटिंग्स का उपयोग किया जाता है. एक नकारात्मक विक्षेपन ठेठ प्रतिक्रिया है, अभी तक निरपेक्ष मान (उदाहरण के लिए, -3400 μV विक्षेपन ३४०० μV के रूप में दर्ज की गई है) दर्ज की गई है. सकारात्मक नियंत्रण के लिए प्रस्तुत करने का एक अपेक्षाकृत कमजोर प्रतिक्रिया खारिज कर दिया है. चित्रा 1 नाभि के orangeworm से सकारात्मक नियंत्रण के लिए एक गरीब प्रतिक्रिया का एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व प्रदान करता है.
एक गरीब नियंत्रण परिणाम का उदाहरण के लिए, औसत महिला acetophenone स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया आमतौर पर क्षमताओं. 2600 μV (चित्रा 2), अगर प्रस्तुत करने का केवल क्षमताओं के एक प्रतिक्रिया दी. 1300 यह μV और त्याग किया जाएगा एंटीना की एक और जोड़ी तैयार. इसी तरह, औसत के लिए पुरुष प्रतिक्रिया (जेड, जेड) -11,13 hexadecadienal typicall थावाई μV 3000, इस प्रकार, किसी भी प्रतिक्रिया कम 1500 से μV आम तौर पर खारिज किया गया था.
प्रत्येक प्रयोग के शुरू और अंत में सकारात्मक नियंत्रण भी एंटीना की हालत के बारे में जानकारी प्रदान करता है. अंगूठे का एक नियम है, हम तेजी से स्क्रीनिंग के लिए का पालन करें अगर बाद नियंत्रण (# 12 रिकॉर्ड, तालिका 2) के कश से स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया या तो एक पूर्व नियंत्रण के सेंट कश (# 1 रिकॉर्ड की कम से कम 75% है तालिका 2) या (# 2 रिकॉर्ड, तालिका 2) पूर्व नियंत्रण तो डेटा विश्लेषण में प्रयोग की वजह से प्रस्तुत करने की गिरावट संभव नहीं प्रयोग किया जाता है (चित्रा 3) के 2 एन डी कश से कम अंगूठे का पहला नियम का एक उदाहरण # 1 रिकॉर्ड होगा = 2730 μV और रिकॉर्ड 12 = +१६८० μV को, और अंगूठे के दूसरे नियम अगर इन मामलों में से प्रत्येक में 2 है = २,३५० μV और रिकॉर्ड # 12 = 1680 μV रिकॉर्ड, प्रस्तुत करने का और प्रयोग का परिणाम त्याग किया जाएगा.
एकईएजी प्रतिक्रिया के रूप में सकारात्मक नियंत्रित करने के लिए मापा मूल्यों को सही करने के प्रतिनिधि उदाहरण के रूप में निम्नानुसार होगा.
| # भागो | ईएजी (μV) | # भागो 2 | ईएजी (μV) | # 3 भागो | ईएजी (μV) |
| (+) दबाएँ | 2800 | (+) दबाएँ | 2420 | (+) दबाएँ | 3030 |
| एक Cmpnd | 3000 | एक Cmpnd | 2500 | एक Cmpnd | 3440 |
| (-) दबाएँ | 530 | (-) दबाएँ | 755 | (-) दबाएँ | 910 |
| Cmpnd बी | 2400 | Cmpnd बी | 2000 | Cmpnd बी | 2560 |
| (+) दबाएँ | 2770 | (+) दबाएँ | 2400 | (+) सीटीआरएल | 3020 |
एक एन = 3 प्रयोग के लिए ऊपर मूल्यों का प्रयोग, नकारात्मक प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रत्येक मान से प्रत्येक प्रयोग के भीतर धारणा है नकारात्मक नियंत्रण आधारभूत यांत्रिक कश और अवशिष्ट विलायक स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया के तहत घटाया जाता है.
| # भागो 1 | ईएजी (μV) | # भागो 2 | ईएजी (μV) | # 3 भागो | ईएजी (μV) |
| (+) दबाएँ | 2270 | (+) दबाएँ | 1665 | (+) दबाएँ | 2120 |
| एक Cmpnd | 2470 | एक Cmpnd | 1745 | एक Cmpnd | 2530 |
| (-) दबाएँ | 0 | (-) दबाएँ | 0 | (-) दबाएँ | 0 |
| Cmpnd बी | 1870 | Cmpnd बी | 1245 | Cmpnd बी | 1650 |
| (+) दबाएँ | 2240 | (+) दबाएँ | 1645 | (+) दबाएँ | 2110 |
एक प्रयोग के लिए सकारात्मक नियंत्रण और फिर औसत जाएगा सही +१००० μV, अनुपात हज़ार μV के सुधार के लिए टिप्पण. एक डाटा शीट (जैसे, एक्सेल) आसानी से प्रयोग करने योग्य डेटा के लिए प्रतिक्रियाओं परिवर्तित करने के लिए चालाकी से किया जा सकता है.
| # भागो 1 | औसत (μV) | # भागो 2 | औसत (μV) | # 3 भागो | औसत (μV) |
| (+) दबाएँ | 2255 | (+) दबाएँ | 1655 | (+) दबाएँ | 2115 |
| (+) Ctrl .. | 1000 (0.443) | (+) Ctrl .. | 1000 (0.604) | (+) Ctrl .. | 1000 (0.473) |
प्रत्येक प्रयोग भीतर सुधार अनुपात से गुणा, परिसर के लिए मूल्यों को एक और मिश्रित बी तो समायोजित कर रहे हैं.
| # भागो 1 | Adj. ईएजी (μV) | # भागो 2 | Adj. ईएजी (μV) | # 3 भागो | Adj. ईएजी (μV) |
| एक Cmpnd | 1094 | एक Cmpnd | 1054 | एक Cmpnd | 1197 |
| Cmpnd बी | 828 | Cmpnd बी | 752 | Cmpnd बी | 780 |
प्रत्येक परिसर के लिए औसत (मतलब है) तो अन्य प्रासंगिक सांख्यिकीय परीक्षण यौगिकों के लिए और डेटा ईएजी प्रतिक्रियाओं के साथ साथ निर्धारित कर रहे हैं तो मूल्यांकन किया जा सकता हैआगे की जांच पड़ताल के लिए उम्मीदवारी के लिए.
| यौगिक | ईएजी (μV) | सं रन, एन = |
| एक | 1115 | 3 |
| बी | 787 | 3 |

चित्रा 1 पुरुष (1 सेंट सकारात्मक नियंत्रण कश) पूर्व नियंत्रण कि एंटीना सुनिश्चित करने के बाद गरीब स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया के कारण खारिज कर दिया होगा स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया (1,180 μV) के लिए प्रतिनिधि ईएजी जेल के साथ अच्छा संपर्क है. नीचे खिड़कियों में नीले सलाखों अस्थिर की दो दूसरी पफ का प्रतिनिधित्व करते हैं. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहाँ क्लिक करें .

> चित्रा 2 महिला के लिए स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया (३४०० μV) के लिए प्रतिनिधि ईएजी trong. 1 सेंट कश पूर्व नियंत्रण है कि उचित विचार किया जाएगा. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 3 के बाद नियंत्रण करने के लिए महिला स्पर्शतंतु संबंधी (1680 μV) प्रतिक्रिया (एक प्रयोग के लिए पिछले सकारात्मक नियंत्रण), कि गरीब पर विचार किया जाएगा और एंटीना गिरावट (<1 सेंट पूर्व नियंत्रण के 75% या विचारोत्तेजक के लिए प्रतिनिधि ईएजी. < पूर्व नियंत्रण के 2 एन डी कश मूल्य). इस उदाहरण के लिए 1 सेंट कश पूर्व नियंत्रण २७३० μV और 2 एन डी पूर्व नियंत्रण में कश 2350 μV थी. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहाँ क्लिक करें .
सहायता "dflinebreak> 
चित्रा 4 महिला उम्मीदवार अस्थिर मिश्रण के कश स्पर्शतंतु संबंधी (3800 μV) प्रतिक्रिया और अधिकतम प्रारंभिक (3800 μV) विक्षेपन, कश अवधि के दौरान प्रारंभिक ढलान (के बाद माप के लिए ईएजी प्रतिनिधि एम वी 0.3 = s/1.2 0.25 / एस एम वी), और शेष कश अवधि के लिए ढाल (1.6 s/1.9 एम वी = 0.84 है / एम वी). बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहाँ क्लिक करें .

चित्रा 5 लघु संशोधित एक नमूना मैट्रिक्स और संबद्ध वाष्पशील युक्त पोत ए के पार जा ख़ुदपसंद transitella एंटीना.
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1 बेमसल (2007) बादाम और ईएजी प्रतिक्रियाओं Autospike कार्यक्रम में एक अलग और कम संवेदनशील विन्यास के द्वारा निर्धारित की स्वस्थानी अस्थिर उत्सर्जन में टेबल.

तालिका 2 व्यक्ति अस्थिर उपकरणों के लिए पुरुष और महिला स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रियाओं की रिकॉर्डिंग के लिए एक फार्म का उदाहरण है.

तालिका 3 अस्थिर मिश्रणों और / या गुलदस्ते के लिए पुरुष और महिला स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रियाओं की रिकॉर्डिंग के लिए एक फार्म का उदाहरण है.

4 टेबल एक 5 मिलीग्राम / मिश्रणों की दो अलग अलग अनुपात के लिए एमएल समाधान की 10 एमएल की तैयारी के उदाहरण हैं.

5 टेबल पुरुष और महिला एंटीना भर एक अस्थिर घटकों के लगातार दो कश की रिकॉर्डिंग के लिए फार्म का उदाहरण है.
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Bioassay लक्ष्य कीट chemoreception प्रतिक्रियाओं निर्धारित रूप में electroantennogram रिकॉर्डिंग के प्रयोग काफी आम है और कई गैस वर्णलेख (जीसी EAD) से प्रवाह के लिए एक डिटेक्टर के रूप में ईएजी का उपयोग अध्ययन साहित्य में पाया जा सकता है 9,10 विधि है. का प्रदर्शन सापेक्ष जवाबदेही का विश्वास काम के लिए उच्च अनुकरण साथ अस्थिर घटकों के बराबर मात्रा में एक तेजी से स्क्रीनिंग प्रदान करेगा. Syntech सॉफ्टवेयर में AutoSpike कार्यक्रम के स्क्रीनिंग वाष्पशील के लिए एक अच्छा कार्यक्रम है, क्योंकि यह अधिकतम विक्षेपन आयाम एंटीना से संकेत (1-3 आंकड़े), जो हम "स्क्रीनिंग" मूल्य के रूप में यहां उपस्थित प्रदान करने में सक्षम है. इसके अतिरिक्त, अर्द्ध उन्नत उपयोग के लिए अन्य बुनियादी जानकारी (चित्रा 4 देखें) AutoSpike विन्यास सेटिंग्स और क्या शोधकर्ता स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया से प्राप्त करना चाहता है पर निर्भर करता है के साथ प्राप्त किया जा सकता है. GcEAD या EagPro Syntech कार्यक्रम अनुप्रयोगअधिक उन्नत प्रयोगों के लिए या electrophysiological प्रतिक्रियाओं के साथ परिचित वैज्ञानिकों के लिए ropriate के बाद परिणामी निशान स्पर्शतंतु संबंधी विध्रुवण प्रतिक्रिया का समय पाठ्यक्रम का अधिक से अधिक विस्तार प्रदान करते हैं.
एक मेजबान संयंत्र से पता चला यौगिकों की जांच प्रक्रिया से पहले, वाष्पशील की उचित पहचान महत्वपूर्ण है और सख्त प्रोटोकॉल का पालन करना चाहिए. यदि संभव हो तो, दो polarity (यानी, DB वैक्स और DB-1) भिन्न जीसी कॉलम प्रतिधारण सूचकांक (आरआईएस, 1 टेबल देखें) के मिलान के माध्यम से प्रारंभिक घटक पहचान के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए. सबसे अच्छा तरीका एक दो कॉलम पर मानक को प्रमाणित के साथ एक अस्थिर की पहचान सत्यापित करने के लिए है 11. यदि यौगिकों के कुछ की पहचान संभव नहीं है, उनके bioactivity की व्याख्या अभी भी जीसी EAD उपयोग के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है 12 हालांकि. bioassay की प्रतिकृति अस्थिर संग्रह विधि के आधार पर सीमित किया जा सकता है, analyte की राशि वजह नहीं होगाdily एक आंतरिक मानक के बिना उपलब्ध है, यौगिक पहचान तुरंत जाना जाता है नहीं हो सकता है, और मिश्रणों में बाद में परीक्षण संभव नहीं होगा.
अगर ठीक से सील और प्रशीतित पैंटेन में वाष्पशील के समाधान आमतौर पर के बारे में 1 सप्ताह के लिए भंडारित किया जा सकता है. अगर सील लोड डिस्क युक्त pipets एक ज़िप ताला बैग में रखा जाता है और प्रशीतित वे के बारे में 24 घंटे के लिए भंडारित किया जा सकता है. हालांकि, हम यह सबसे अच्छा पाया डिस्क ईएजी विश्लेषण की सुबह लोड और ठीक से दिन के अंत में बचे हुए pipets के निपटान. मानकीकृत कश के लिए dosages प्रत्येक कीट प्रजातियों के लिए प्रयोगात्मक निर्धारित किया जाना चाहिए अगर संबंधित साहित्य आसानी से उपलब्ध नहीं है.
मिश्रणों के निर्माण आम तौर पर एक कठिन प्रक्रिया है. यहाँ दिखाया नहीं व्यापक हालांकि कुछ अपेक्षाकृत सरल दृष्टिकोण हैं. शोधकर्ताओं के लिए विभिन्न तकनीकों के बारे में आगे पढ़ने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है. व्यक्तिगत घटक respons के मूल्यांकन के बादमेजबान संयंत्र वाष्पशील से तों किया गया है, मिश्रणों का अध्ययन किया जा सकता है. एक उदाहरण स्क्रीनिंग से उच्च सापेक्ष प्रतिक्रिया eliciting वाष्पशील उपयोग कर रहा है. अन्य उदाहरण हैं: 13 रिश्तेदार मात्रा में उत्सर्जित द्वारा संयोजन, सापेक्ष प्रतिक्रियाओं रिश्तेदार मात्रा बनाम, यौगिकों के वर्ग द्वारा छँटाई, या फलाद्गमिकी संबंधी चरणों या matrices के विभिन्न राज्यों (क्षतिग्रस्त बनाम undamaged) में अस्थिर मतभेद के अनुपात.
प्रदर्शन मिश्रणों इन विभिन्न दृष्टिकोण के सरल संयोजन कर रहे हैं. 01:01:01 तृतीयक प्रारंभिक जांच में रिश्तेदार उच्च प्रतिक्रियाओं पर आधारित मिश्रण है, लेकिन यह भी यौगिकों के विभिन्न वर्गों का प्रतिनिधित्व करता है. 2 - undecanone, humulene एक sesquiterpene है एक फैटी एसिड टूटने उत्पाद है, और 2 - phenylethanol एक benzenoid है. इन यौगिकों आम तौर पर संयंत्र के उत्सर्जन में देखा वाष्पशील की प्रमुख वर्गों का प्रतिनिधित्व करते हैं. दूसरे मिश्रण में 01:02:04 अनुपात डु पता चला वाष्पशील के सापेक्ष अनुपात शामिलजीसी - एमएस विश्लेषण की अंगूठी 4 हालांकि, SPME के और जीसी - एमएस का उपयोग केवल रिश्तेदार अनुपात और यौगिकों के वर्गों के अंशांकन घटता के साथ संयोजन के रूप में जीसी खूंटी विश्लेषण के उपयोग के लिए सिफारिश की है एक और अधिक सटीक अनुपात के लिए प्रारंभ बिंदु प्रदान करते हैं. पता चला वाष्पशील पर आधारित है.
कांटा इलेक्ट्रोड ईएजी तकनीक एक अधिक सरल electrophysiological प्रयोग में नियोजित तरीके से 14 पाठक को इस विधि से परे उन्नत अनुप्रयोगों के लिए आगे साहित्य अनुसंधान करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है. इसके अतिरिक्त, पूर्व स्वस्थानी matrices की स्क्रीनिंग प्रदर्शन विधि का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन छोटे (60 एमएल) संशोधित वाहिकाओं (चित्रा 5) संयंत्र भागों (जैसे, जमीन बादाम) युक्त का उपयोग. जब बड़े कंटेनर (उदाहरण के लिए, ईएजी puffer के साथ प्रयोग के लिए 120 एमएल विशेष एडाप्टर के साथ lidded पोत) का उपयोग कर यह प्रवाह दर को बढ़ाने के लिए कंटेनर की उचित निकासी सुनिश्चित करने के लिए सिफारिश की है. एक प्रयोग shoulघ जहां एक सकारात्मक नियंत्रण कंटेनर में रखा जाता है उचित उत्तेजना आवश्यक प्रवाह दर पर हासिल की है करने के लिए सुनिश्चित किया जाना है. एक दो अलग - अलग घटकों के लिए दूसरे कश का उपयोग बिल्कुल आवश्यक और कश 0.5 से 1.0 सेकंड के आदेश पर अधिक विशिष्ट नहीं है. हालांकि, यह आसान इन आम तौर पर उच्च प्रवाह दरों में एक लंबी कश की आवश्यकता के बाद से कंटेनरीकृत अस्थिर गुलदस्ते के कश के साथ भविष्य की तुलना के लिए अनुमति है. हमारे प्रयोगशालाओं दो दूसरी कश का उपयोग करने के छोटे जहाजों में matrices के (चित्रा 5) का उपयोग कर कश के लिए एक घटक है और / या मिश्रण प्रतिक्रियाओं सीधे तुलना. दो इन छोटे जहाजों पर दूसरे कश कंटेनर जब उचित प्रवाह दर सेट कर दिया जाता है की पूरी निकासी सुनिश्चित करता है.
इसके अलावा, एक दूसरे कश के अधिग्रहण, प्रदर्शन किया जा सकता है लेकिन दूसरी कश बिल्कुल volatilized घटक की राशि के बाद से स्क्रीनिंग के लिए आवश्यक नहीं है अब और नहीं एक सख्त (मानक पर रखा <मजबूत> 5 तालिका). हालांकि, इस जानकारी के बाद किसी भी खुराक प्रतिक्रिया प्रयोगों के लिए मूल्यवान हो सकता है 15 एक बहुत कम प्रतिक्रिया कम सांद्रता कम प्रतिक्रिया से संकेत मिलता है जबकि एक सुसंगत प्रतिक्रिया खुराक एक उच्च प्रतिक्रिया के लिए सीमा के निकट है का संकेत हो सकता है हो सकता है हो सकता है. यह ध्यान दिया जाना दूसरे कश से 14 प्रतिक्रियाओं में बदलाव के लिए अन्य मनोवैज्ञानिक व्याख्या कर रहे हैं, लेकिन जानकारी भविष्य प्रयोगों के लिए मार्गदर्शन में सहायता करता है. यदि उच्च throughput बिल्कुल महत्वपूर्ण नहीं है, प्रत्येक घटक के एक दूसरे कश का उपयोग जानकारीपूर्ण किया जा सकता है.
यदि कुंवारी महिला पतिंगे लक्षित नमूना हैं, अब पिछले instar या pupae में लार्वा और sexed किया जा सकता है 16 अलग अलग कंटेनर में हो महिला उद्भव की अनुमति है.
पैमाने का समायोजन आवश्यक हो सकता है अगर यह वर्तमान पैमाने से अधिक स्पर्शतंतु संबंधी प्रतिक्रिया को समायोजित कर सकते हैं. ईएजी सॉफ्टवेयर स्क्रीन क्षमताओं तराजू परn μV प्रतिक्रिया के प्रति कैसे कई मिमी का निर्धारण करने में सहायता करते हैं. अन्य कीड़ों को अपनी संवेदनशीलता में भिन्न हो सकते हैं.
प्रदर्शन विधि जानने के लिए एक आसान, तेजी से, विश्वसनीय, और उच्च throughput प्रदर्शन के प्रोटोकॉल प्रदान करता है लिए मेजबान संयंत्र वाष्पशील की जटिल संरचना से bioactivity विचार के लिए वाष्पशील की संख्या को कम करने के लिए. नमूना के एंटीना प्रदान उपयुक्त हैं, कांटा ईएजी विधि कई अस्थिर उपकरणों या घटकों के मिश्रणों, और प्रतिक्रियाओं का एक मानक की तुलना के त्वरित आकलन के लिए अनुमति देता है. अंत में, एक bioassay कि घटक या एक क्षेत्र की स्थापना में घटकों के मिश्रण की गतिविधि का आकलन सबसे अधिक मान्य तरीका है. हालांकि, क्षेत्र अध्ययन अक्सर बहुत समय और श्रम लेने, महंगी हैं, और कई महीनों की आवश्यकता के लिए उचित परिणाम प्राप्त.
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लेखक एक मौजूदा सहकारी अनुसंधान और पैरामाउंट खेती कंपनी, Suterra LLC के संबंधों के साथ एक कंपनी के साथ विकास समझौते है.
इस अनुसंधान USDA-ARS क्रिस 5325-42000-037-00D परियोजना के तहत और 58 3K95-7-1198 CRADA और TFCA 58-5325-8-419 से परिणाम के साथ आयोजित किया गया. लेखक का उपहार के लिए कृतज्ञता Suterra स्वीकार करते हैं (जेड, जेड) -11,13 - hexadecadienal, बी Higbee उत्पादक विचार - विमर्श के लिए, और तकनीकी सहायता के लिए जे बेकर.