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Articolo metodologico

Bioassay Electroantennographic come strumento di screening per Volatili piante ospiti

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DOI:

10.3791/3931

6 maggio 2012

In questo articolo

Sommario

Un metodo per rapidamente volatili ospitanti schermo vegetali mediante la misurazione della risposta elettrofisiologica dei orangeworm ombelico adulti ( Amyelois transitella) Antenne per singoli componenti e miscele tramite l'analisi electroantennographic è dimostrata.

Abstract

Volatili vegetali svolgono un ruolo importante in pianta-insetti interazioni. Gli insetti erbivori utilizzare sostanze volatili vegetali, noti come cairomoni, per individuare la loro pianta ospite. 1,2 Quando una pianta ospite è un importante agronomica danni alimentazione merce da insetti in grado di infliggere gravi perdite economiche ai produttori. Di conseguenza, cairomoni può essere utilizzato come attrattivi per adescare o confondere questi insetti e, quindi, di offrire un'alternativa ecologica ai pesticidi per il controllo degli insetti. 3 Purtroppo, le piante in grado di emettere un vasto numero di volatili con composizioni diverse e rapporti di emissioni dipendenti dalla fenologia della merce o del momento della giornata. Questo rende l'identificazione di componenti biologicamente attivi o miscele di componenti volatili un processo faticoso. Per aiutare ad identificare i componenti bioattivi delle emissioni degli impianti ospitanti volatili che utilizziamo il laboratorio-based electroantennography biotest screening (EAG). EAG è uno strumento efficace per valutare e regid elettrofisiologicamente le risposte olfattive di un insetto attraverso i loro recettori antennali. Il processo di screening EAG può aiutare a ridurre il numero di volatili sottoposti a test per individuare promettenti componenti bioattivi. Tuttavia, test biologici EAG solo forniscono informazioni sull'attivazione dei recettori. Esso non fornisce informazioni sul tipo di comportamento degli insetti del composto provoca, che potrebbe essere uno attrattivo, repellente o altro tipo di risposta comportamentale. Volatili che provochino una risposta significativa da EAG, rispetto a un controllo adeguato positivo, sono in genere assunto per ulteriori test di risposte comportamentali della peste di insetto. Il disegno sperimentale presentato in dettaglio la metodologia utilizzata per lo screening a base di mandorle volatili piante ospiti 4,5 attraverso la misurazione delle risposte elettrofisiologiche antennali di un adulto dell'ombelico orangeworm insetto parassita (Amyelois transitella) ai componenti singoli e semplici miscele di componenti tramite EAG biotest. Il metodo utilizza due exantenne cised nel mezzo di una porta "fork" elettrodo. Il protocollo ha dimostrato qui presenta un rapido, high-throughput metodo standardizzato per volatili di screening. Ogni volatile è in un determinato, costante per standardizzare il livello stimolo e quindi consentire risposte antennali indicativa del chemoreceptivity relativa. Il controllo negativo aiuta ad eliminare la risposta elettrofisiologico sia forza di solvente residuo e meccanica della sfoglia. Il controllo positivo (in questo acetofenone esempio) è un composto singolo che ha suscitato una risposta coerente da maschio e femmina ombelico orangeworm (NOW) falena. Uno standard semiochemical supplementari che fornisce risposta coerente e viene utilizzato per studi di saggio biologico con il maschio NOW tignola è (Z, Z) -11,13-hexdecadienal, un componente aldeide dalla femmina prodotta feromone sessuale. 6-8

Protocollo

1. Preparazione di sostanze volatili Riconosciuto dalla pianta ospite per EAG Screening

  1. Dopo l'identificazione e l'autenticazione appropriato di tutti i volatili mediante GC-MS, eseguire l'analisi EAG soffio di ogni volatili disponibili. Lo screening iniziale può essere un numero basso di replica risposte antennali (N = 3-5) per ciascun sesso, al fine di ottenere una indicazione di chemoreceptivity relativa in un breve lasso di tempo (Tabella 1).
  2. Preparare una soluzione di ogni volatili ad una mg / mL concentrazione 5 in pentano. Sigillare ermeticamente e conservare in frigorifero fino al momento del campione per l....

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Discussione

Uso delle registrazioni electroantennogram come un saggio biologico per determinare le risposte chemorecezione di un insetto bersaglio è abbastanza comune e numerosi studi che utilizzano EAG come rivelatore per effluenti da un cromatogramma gas (GC-EAD) possono essere trovati nella letteratura. 9,10 Il metodo illustrato fornirà uno screening rapido di quantità equivalenti di componenti volatili con le repliche di alta fiducia per l'assegnazione della relativa risposta. Il programma AutoSpike nel software .......

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Dichiarazioni

L'autore dispone di una cooperativa e di ricerca già esistente accordo di sviluppo con l'azienda agricola Paramount, una società con legami con Suterra LLC.

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata condotta sotto USDA-ARS CRIS Progetto 5325-42000-037-00D e con i risultati di CRADA 58-3K95-7-1198 e TFCA 58-5325-8-419. Gli autori ringraziano Suterra per il dono della (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, B. Higbee per le discussioni produttive, e J. Baker per l'assistenza tecnica.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Nome del reattivo Azienda Numero di catalogo Comments
Acetofenone Alfa Aesar- A12727 Female controllo positivo
(Z, Z) -11,13-Hexadecadienal Suterra Maschio controllo positivo
α-Humulene Aldrich 53675 Sesquiterpene
2-Undecanone Aldrich U1303 Derivato di acido grasso
2-feniletanolo Aldrich 77861 Benzonoidi
Pentano EMD PX0167-1 Solvente
4 canali di acquisizione di controllo Syntech IoDAC-4
EAG sonda, pre-amplificatore Syntech PRG di tipo-2
Antenna titolare Syntech Per PRG-2 Fork elettrodo
Stimolo di controllo Syntech CS-55 Del flusso d'aria e sbuffi
Spectra elettrodi Gel Parker 12-02
Saggi biologici dischi Whatman 2017-006 6 millimetri
Pipette Pasteur VWR 14673-010 5 ¾ "(14,6 cm)
Parafilm M Bemis PM-992

Riferimenti

  1. Bruce, T. J. A., Wadhams, L. J., Woodcock, C. M. Insect host location: a volatile situation. Trends in Plant Sci. 10, 1360-1385 (2005).
  2. Unsicker, S. B., Kunert, G., Gershenzon, J. Protective perfumes: the role of vegetative volatiles in plant defense against herbiv....

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Ristampe e permessi

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ElettroantennografiaOlfatto degli insettiNavel OrangewormScreening di volatiliEscissione antennaleControllo positivoControllo negativoErogazione dello stimoloSaggio comportamentale