Werkwijze snel scherm waardplant vluchtige door meting van de elektrofysiologische reactie van volwassen navel orangeworm ( Amyelois transitella) Antennes aan enkele componenten en mengsels via electroantennographic analyse is aangetoond.
Methodenartikel
Werkwijze snel scherm waardplant vluchtige door meting van de elektrofysiologische reactie van volwassen navel orangeworm ( Amyelois transitella) Antennes aan enkele componenten en mengsels via electroantennographic analyse is aangetoond.
Plant vluchtige stoffen spelen een belangrijke rol in de plant-insect interacties. Plantenetende insecten gebruik van planten vluchtige stoffen, bekend als kairomonen, hun waardplant vinden. 1,2 Wanneer een waardplant is een belangrijke grondstof agronomische voeding aantasting door insecten kunnen toebrengen ernstige economische verliezen voor de telers. Bijgevolg kan kairomonen worden gebruikt als lokstof te lokken of te verwarren deze insecten, en dus bieden een milieuvriendelijk alternatief voor pesticiden voor insectenbestrijding. 3 Helaas planten kunnen een groot aantal vluchtige stoffen uit te stoten met verschillende samenstellingen en verhoudingen van de emissies afhankelijk van de fenologie van de goederen of de tijd van de dag. Hierdoor identificatie van biologisch actieve bestanddelen of mengsels van vluchtige componenten een moeizaam proces. Om u te helpen identificeren van de bioactieve componenten van de waardplant vluchtige emissie we gebruiken het laboratorium op basis van screening bioassay electroantennography (EAG). EAG is een doeltreffend instrument voor het evalueren en record elektrofysiologische reacties van de geur van een insect via hun antennaal receptoren. De EAG screening proces kan bijdragen tot het verminderen van het aantal vluchtige stoffen getest om veelbelovende bioactieve componenten te identificeren. Echter, EAG bioassays alleen informatie over de activering van receptoren. Het geeft geen informatie over het type insect het gedrag van de compound lokt; die zouden kunnen worden als een lokstof, insectenwerende middelen of een ander type van gedrags-respons. Vluchtige stoffen uitlokken van een significante reactie van EAG, ten opzichte van een geschikte positieve controle, worden meestal gemaakt op verder onderzoek van de gedragsreacties van het insect plaag. De experimentele opzet gepresenteerd behandelt in detail de methodologie gebruikt om amandel-based waardplant vluchtige stoffen 4,5 door meting van de elektrofysiologische antennaal reacties van een volwassen insect plaag navel orangeworm (Amyelois transitella) om afzonderlijke componenten en eenvoudige mengsels van componenten via EAG bioassay te screenen. De methode maakt gebruik van twee excised antennes geplaatst in een "vork" elektrode houder. Het protocol hier aangetoond presenteert een snelle, high-throughput gestandaardiseerde methode voor het screenen van vluchtige stoffen. Elke vluchtige is op een set, constante hoeveelheid met betrekking tot de prikkel niveau dus te standaardiseren en laat antennaal reacties op een aanwijzing van de relatieve chemoreceptivity. De negatieve controle helpt bij het elimineren van de elektrofysiologische reactie op zowel resterende oplosmiddel en mechanische kracht van het bladerdeeg. De positieve controle (in dit geval acetofenon) is een verbinding die heeft geleid tot een consistente reactie van mannelijke en vrouwelijke navel orangeworm (NOW) mot. Een extra feromoon norm consistente reactie levert en wordt gebruikt voor biotoetsen de mannelijke motten NOW is (Z, Z) -11,13-hexdecadienal een aldehyde component van de vrouwelijke geproduceerde sexferomoon. 6-8
1. Voorbereiding van vluchtige stoffen gedetecteerd van de waardplant voor de EAG Screening
2. Voorbereiding van Insect Antennes voor EAG Bioassay
3. EAG Protocol voor de afzonderlijke onderdelen
4. Een voorbeeld van EAG Analyse van Blends of andere matrices (tabel 3)
5. Representatieve resultaten
Voor vrouwelijke navel orangeworm de volgende instellingen gebruikt: 2 seconden soezen, 10 seconden opname tijd, 10 tweede venster, en 5 mV schaal. Een negatieve uitslag is de typische reactie, maar de absolute waarde wordt opgenomen (bijvoorbeeld -3.400 mV doorbuiging wordt als 3400 mV). Een relatief zwakke reactie van de voorbereiding op de positieve controle wordt weggegooid. Figuur 1 geeft een grafische weergave van een slechte reactie op de positieve controle door de navel orangeworm.
Bijvoorbeeld een slechte controleresultaat, de gemiddelde vrouwelijke antennaal reactie acetofenon typisch ca.. 2600 mV (figuur 2), wanneer de prep slechts een reactie van ca. gaf. 1.300 mV zou worden weggegooid en moet een ander paar antennes klaargestoomd. Ook de gemiddelde mannelijke reactie (Z, Z) -11,13-hexadecadienal was typically 3000 mV, dus geen antwoord minder dan 1.500 mV werd meestal weggegooid.
De positieve controle aan het begin en einde van elk experiment biedt tevens informatie over de toestand van de antennes. Een vuistregel volgen we voor een snelle screening is als de antennaal reactie op de bladerdeeg van de nacontrole (record # 12, tabel 2) is ofwel minder dan 75% van de 1 e bladerdeeg van de pre-control (record # 1 Tabel 2) of minder dan de 2 bladerdeeg van de pre-control (opnemen # 2, tabel 2) dan het experiment wordt niet gebruikt in de data-analyse vanwege mogelijke aantasting van de prep (figuur 3). Een voorbeeld van de eerste regel van de duim zou record # 1 zijn = 2.730 mV en opnemen # 12 = 1680 mV, en de tweede regel van de duim als record # 2 = 2350 mV en opnemen # 12 = 1680 mV, In elk van deze gevallen , zou de prep en experiment de resultaten worden weggegooid.
Eenrepresentatief voorbeeld van het corrigeren van de EAG reactie waarden zoals gemeten aan de positieve controle zou zijn als volgt.
| Run # | EAG (mV) | Run # 2 | EAG (mV) | Run # 3 | EAG (mV) |
| (+) Ctrl | 2800 | (+) Ctrl | 2420 | (+) Ctrl | 3030 |
| Cmpnd A | 3000 | Cmpnd A | 2500 | Cmpnd A | 3440 |
| (-) Ctrl | 530 | (-) Ctrl | 755 | (-) Ctrl | 910 |
| Cmpnd B | 2400 | Cmpnd B | 2000 | Cmpnd B | 2560 |
| (+) Ctrl | 2770 | (+) Ctrl | 2400 | (+) Ctrl | 3020 |
De waarden boven een N = 3 experiment wordt de negatieve controle reactie afgetrokken elke waarde in elk experiment onder de aanname de negatieve controle is de basislijn antennaal reactie op de mechanische bladerdeeg en restant oplosmiddel.
| Run # 1 | EAG (mV) | Run # 2 | EAG (mV) | Run # 3 | EAG (mV) |
| (+) Ctrl | 2270 | (+) Ctrl | 1665 | (+) Ctrl | 2120 |
| Cmpnd A | 2470 | Cmpnd A | 1745 | Cmpnd A | 2530 |
| (-) Ctrl | 0 | (-) Ctrl | 0 | (-) Ctrl | 0 |
| Cmpnd B | 1870 | Cmpnd B | 1245 | Cmpnd B | 1650 |
| (+) Ctrl | 2240 | (+) Ctrl | 1645 | (+) Ctrl | 2110 |
De positieve controle voor elk experiment zou dan worden gemiddeld en gecorrigeerd tot 1.000 mV, wijzend op de ratio voor correctie tot 1000 mV. Een data-sheet (bijv. Excel) kunnen gemakkelijk worden gemanipuleerd om de antwoorden om te zetten in bruikbare gegevens.
| Run # 1 | Gem (mV) | Run # 2 | Gem (mV) | Run # 3 | Gem (mV) |
| (+) Ctrl | 2255 | (+) Ctrl | 1655 | (+) Ctrl | 2115 |
| (+) Ctrl bn. | 1000 (0.443) | (+) Ctrl bn. | 1000 (0.604) | (+) Ctrl bn. | 1000 (0.473) |
Vermenigvuldigen met de correctie verhouding in elk experiment de waarden voor verbinding A en verbinding B worden vervolgens aangepast.
| Run # 1 | Adj. EAG (mV) | Run # 2 | Adj. EAG (mV) | Run # 3 | Adj. EAG (mV) |
| Cmpnd A | 1094 | Cmpnd A | 1054 | Cmpnd A | 1197 |
| Cmpnd B | 828 | Cmpnd B | 752 | Cmpnd B | 780 |
De gemiddelden (middel) voor elke verbinding worden dan bepaald met andere statistische gegevens en EAG reacties voor de geteste verbindingen kunnen dan geëvalueerdvoor de kandidatuur voor verder onderzoek.
| Samenstelling | EAG (mV) | Nee loopt, N = |
| Een | 1115 | 3 |
| B | 787 | 3 |

Figuur 1. Vertegenwoordiger EAG voor mannelijke antennaal respons (1180 mV) op de pre-control (1 ste positieve controle bladerdeeg), dat zou te wijten aan slechte antennaal reactie worden verwijderd na het waarborgen van de antennes hebben goed contact met de gel. Blauwe balken in de onderste vensters vertegenwoordigen de twee seconden bladerdeeg van vluchtige. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .

Trong> Figuur 2. vertegenwoordiger EAG voor de vrouwelijke antennaal reactie (3.400 mV) op de 1 ste bladerdeeg pre-control die zouden worden geacht. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .

Figuur 3. Vertegenwoordiger EAG voor de vrouwelijke antennaal respons (1680 mV) om de nacontrole (laatste positieve controle voor elk experiment) die zou worden beschouwd als arm, en suggestief van antennes afbraak (<75% van de 1 e pre-control of < 2e bladerdeeg waarde van pre-controle). Voor dit voorbeeld de 1 ste pre-control puff was 2.730 mV en 2 e pre-control puff was 2350 mV. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .
dflinebreak "> 
Figuur 4. Vertegenwoordiger EAG voor de vrouwelijke antennaal reactie (3.800 mV) om de trekje van een kandidaat-vluchtige mix en de daarop volgende metingen van de maximale initiële doorbuiging (3.800 mV), het begin van de helling in het bladerdeeg duur (0,3 s/1.2 mV = 0,25 s / mV), en de helling voor de resterende duur van bladerdeeg (1,6 s/1.9 mV = 0,84 s / mV). Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .

Figuur 5. Kleine gewijzigd vat met daarin een sample matrix en de bijbehorende vluchtige stoffen moeten worden opgeblazen in A. transitella antennes.
ad/3931/3931table1.jpg "/>
Tabel 1. In situ vluchtige emissie Nonpareil amandelen (2007) en EAG respons bepaald door een andere, minder gevoelig configuratie in de Autospike programma.

Tabel 2. Voorbeeld van een vorm voor het opnemen mannelijke en vrouwelijke antennaal reacties op afzonderlijke vluchtige componenten.

Tabel 3. Voorbeeld van een formulier voor het opnemen van mannelijke en vrouwelijke antennaal reacties op vluchtige mengsels en / of boeketten.

Tabel 4. Voorbeelden van de bereiding van 10 ml 5 mg / ml oplossing voor twee verschillende verhoudingen van mengsels.

Tabel 5. Voorbeeld van een formulier voor het opnemen van twee opeenvolgende pufjes van enkele vluchtige componenten in mannelijke en vrouwelijke antennes.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Gebruik van electroantennogram opnamen een bioassay voor chemoreceptie reactie van een doel insect bepalen is tamelijk veel en diverse onderzoeken waarin EAG een detector voor effluent van een gaschromatogram (GC-EAD) kan worden gevonden in de literatuur. 9,10 De werkwijze aangetoond zal een snelle screening van equivalente hoeveelheden vluchtige componenten met hoog replicatie voor betrouwbare overdracht van de relatieve reactiviteit. Het AutoSpike programma in de Syntech software een goed programma voor scr...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteur heeft een bestaande coöperatie onderzoeks-en ontwikkelings-overeenkomst met Paramount Farming Company, een bedrijf met banden met Suterra LLC.
Dit onderzoek werd uitgevoerd onder USDA-ARS CRIS Project 5325 tot 42,000-037-00D en met de resultaten van CRADA 58-3K95-7-1198 en TFCA 58-5325-8-419. De auteurs dankbaar erkennen Suterra voor de gave van de (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, B. Higbee voor productieve discussies, en J. Baker voor technische ondersteuning.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Naam van het serum | Vennootschap | Catalogusnummer | Reacties |
| Acetofenon | Alfa-Aesar | A12727 | Vrouw positieve controle |
| (Z, Z) -11,13-Hexadecadienal | Suterra | Man positieve controle | |
| α-humuleen | Aldrich | 53675 | Sesquiterpene |
| 2 Undecanone | Aldrich | U1303 | Vetzuurderivaat |
| 2-fenylethanol | Aldrich | 77861 | BENZEBOIDE |
| Pentaan | EMD | PX0167-1 | Solvent |
| 4-kanaals acquisitie controller | Syntech | IkDAC-4 | |
| EAG sonde, voorversterker | Syntech | Type PRG-2 | |
| Antenne houder | Syntech | Voor PRG-2 | Fork elektrode |
| Stimulus-controller | Syntech | CS-55 | Luchtstroom en puffs |
| Spectra elektrodengel | Parker | 12-02 | |
| Bioassay schijven | Whatman papier | 2017-006 | 6 mm |
| Pasteur pipetten | VWR | 14673-010 | 5 ¾ "(14,6 cm) |
| Parafilm M | Bemis | PM-992 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen