Name: Automatyzacja przetwarzania pączków cytrusów w celu wykrywania patogenów na dalszych etapach procesu za pomocą inżynierii urządzeń (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-21T13:10:00.000+00:00
Duration: 11 min 30 s
Description: Poznaj automatyzację przetwarzania pączków cytrusów za pomocą ekstraktora BTE do szybkiego wykrywania patogenów. Ta metoda zwiększa przepustowość próbek i obniża koszty w diagnostyce roślin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy uznają lud Cahuilla za Tradycyjnych Opiekunów Ziemi, na której zakończono eksperymentalne prace. Jesteśmy wdzięczni profesorowi Normanowi Ellstrandowi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside za udostępnienie przestrzeni laboratoryjnej do prowadzenia działań badawczych w ramach tego projektu w ramach inicjatywy UCR California Agriculture and Food Enterprise (CAFÉ). Badania te były wspierane przez CDFA - Specialty Crop Block Grant Program (grant nr 18-0001-055-SC). Dodatkowego wsparcia udzielił również projekt CRB 6100; Narodowy Instytut Żywności i Rolnictwa USDA, projekt Hatch 1020106; oraz National Clean Plant Network-USDA Animal and Plant Health Inspection Service (AP17PPQS&T00C118, AP18PPQS&T00C107, AP19PPQS&T00C148, & AP20PPQS&T00C049) przyznane Georgiosowi Vidalakisowi.

<ol><li>Vernière, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+citrus+viroids+affect+symptom+expression+and+field+performance+of+clementine+trees+grafted+on+trifoliate+orange%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Interactions between citrus viroids affect symptom expression and field performance of clementine trees grafted on trifoliate orange.</a> Phytopathology. 96 (4), 356-368 (2006).</li>
<li>Vernière, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Citrus+viroids%3A+Symptom+expression+and+effect+on+vegetative+growth+and+yield+of+clementine+trees+grafted+on+trifoliate+orange%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease%22%5BJournal%5D)">Citrus viroids: Symptom expression and effect on vegetative growth and yield of clementine trees grafted on trifoliate orange.</a> Plant Disease. 88 (11), 1189-1197 (2004).</li>
<li>Zhou, C., et al. Chapter 19 - Citrus viruses and viroids. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhou%2C+C+%22The+Genus+Citrus%22">The Genus Citrus</a>. Talon, M., Caruso, M., Gmitter, F. G. , Woodhead Publishing. Sawston, Cambridge. 391-410 (2020).</li>
<li>Luckstead, J., Devadoss, S. Trends and issues facing the U.S. citrus industry. Choices Magazine Online. 36 (2), Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.choicesmagazine.org/choices-magazine/theme-articles/trends-and-challenges-in-fruit-and-tree-nut-sectors/trends-and-issues-facing-the-us-citrus-industry">https://www.choicesmagazine.org/choices-magazine/theme-articles/trends-and-challenges-in-fruit-and-tree-nut-sectors/trends-and-issues-facing-the-us-citrus-industry</a> (2021).</li>
<li>Simnitt, S., Calvin, L. Fruit and Tree Nuts Outlook. United States Department of Agriculture-Economic Research Service. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.ers.usda.gov/webdocs/outlooks/98171/fts-370.pdf?v=5697">https://www.ers.usda.gov/webdocs/outlooks/98171/fts-370.pdf?v=5697</a> (2020).</li>
<li>Forsyth, J., Fruits Damiani, J. C. itrus Citrus Fruits. Types on the market. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aForsyth%2C+J+%22Encyclopedia+of+Food+Sciences+and+Nutrition%22">Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition</a>. , Academic Press. Cambridge, MA. 1329-1335 (2003).</li>
<li>Bostock, R. M., Thomas, C. S., Hoenisch, R. W., Golino, D. A., Vidalakis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+health%3A+How+diagnostic+networks+and+interagency+partnerships+protect+plant+systems+from+pests+and+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22California+Agriculture%22%5BJournal%5D)">Plant health: How diagnostic networks and interagency partnerships protect plant systems from pests and pathogens.</a> California Agriculture. 68 (4), 117-124 (2014).</li>
<li>Osman, F., Dang, T., Bodaghi, S., Vidalakis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-step+multiplex+RT-qPCR+detects+three+citrus+viroids+from+different+genera+in+a+wide+range+of+hosts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Virological+Methods%22%5BJournal%5D)">One-step multiplex RT-qPCR detects three citrus viroids from different genera in a wide range of hosts.</a> Journal of Virological Methods. 245, 40-52 (2017).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Past+and+future+of+a+century+old+Citrus+tristeza+virus+collection%3A+A+California+citrus+germplasm+tale%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Past and future of a century old Citrus tristeza virus collection: A California citrus germplasm tale.</a> Frontiers in Microbiology. 4, 366(2013).</li>
<li>Gergerich, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safeguarding+fruit+crops+in+the+age+of+agricultural+globalization%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease%22%5BJournal%5D)">Safeguarding fruit crops in the age of agricultural globalization.</a> Plant Disease. 99 (2), 176-187 (2015).</li>
<li>Moreno, P., Ambrós, S., Albiach-Martí, M. R., Guerri, J., Peña, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Citrus+tristeza+virus%3A+A+pathogen+that+changed+the+course+of+the+citrus+industry%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Citrus tristeza virus: A pathogen that changed the course of the citrus industry.</a> Molecular Plant Pathology. 9 (2), 251-268 (2008).</li>
<li>Yokomi, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+characterization+of+Citrus+tristeza+virus+isolates+breaking+resistance+in+trifoliate+orange+in+California%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Identification and characterization of Citrus tristeza virus isolates breaking resistance in trifoliate orange in California.</a> Phytopathology. 107 (7), 901-908 (2017).</li>
<li>Selvaraj, V., Maheshwari, Y., Hajeri, S., Yokomi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rapid+detection+tool+for+VT+isolates+of+Citrus+tristeza+virus+by+immunocapture-reverse+transcriptase+loop-mediated+isothermal+amplification+assay%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A rapid detection tool for VT isolates of Citrus tristeza virus by immunocapture-reverse transcriptase loop-mediated isothermal amplification assay.</a> PLoS One. 14 (9), 0222170(2019).</li>
<li>Babcock, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Economic+impact+of+California%27s+citrus+industry+in+2020%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Citrus+Pathology%22%5BJournal%5D)">Economic impact of California's citrus industry in 2020.</a> Journal of Citrus Pathology. 9, (2022).</li>
<li>Gottwald, T. R., Polek, M., Riley, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((History%2C+present+incidence%2C+and+spatial+distribution+of+Citrus+tristeza+virus+in+the+California+central+valley%5BTitle%5D)+AND+%22International+Organization+of+Citrus+Virologists+Conference+Proceedings+%281957-2010%29%22%5BJournal%5D)">History, present incidence, and spatial distribution of Citrus tristeza virus in the California central valley.</a> International Organization of Citrus Virologists Conference Proceedings (1957-2010). 15, (2002).</li>
<li>Yokomi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+and+biological+characterization+of+a+novel+mild+strain+of+citrus+tristeza+virus+in+California%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Virology%22%5BJournal%5D)">Molecular and biological characterization of a novel mild strain of citrus tristeza virus in California.</a> Archives of Virology. 163 (7), 1795-1804 (2018).</li>
<li>Fuchs, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Economic+studies+reinforce+efforts+to+safeguard+specialty+crops+in+the+United+States%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease%22%5BJournal%5D)">Economic studies reinforce efforts to safeguard specialty crops in the United States.</a> Plant Disease. 105 (1), 14-26 (2021).</li>
<li>Singerman, A. The real cost of HLB in Florida. Citrus Industry Magazine. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://citrusindustry.net/2019/07/30/the-real-cost-of-hib-in-florida/">https://citrusindustry.net/2019/07/30/the-real-cost-of-hib-in-florida/</a> (2019).</li>
<li>McRoberts, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+models+to+provide+rapid+programme+support+for+California%27s+efforts+to+suppress+Huanglongbing+disease+of+citrus%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Using models to provide rapid programme support for California's efforts to suppress Huanglongbing disease of citrus.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 374 (1776), 20180281(2019).</li>
<li>Albrecht, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action+plan+for+Asian+citrus+psyllid+and+huanglongbing+%28citrus+greening%29+in+California%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Citrus+Pathology%22%5BJournal%5D)">Action plan for Asian citrus psyllid and huanglongbing (citrus greening) in California.</a> Journal of Citrus Pathology. 7 (1), (2020).</li>
<li>Navarro, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Citrus+Variety+Improvement+Program+in+Spain+in+the+period+1975-2001%5BTitle%5D)+AND+%22International+Organization+of+Citrus+Virologists+Conference+Proceedings+%281957-2010%29%22%5BJournal%5D)">The Citrus Variety Improvement Program in Spain in the period 1975-2001.</a> International Organization of Citrus Virologists Conference Proceedings (1957-2010). 15 (15), (2002).</li>
<li>Vidalakis, G., Gumpf, D. J., Polek, M. L., Bash, J. A. The California Citrus Clonal Protection Program. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aVidalakis%2C+G+%22Citrus+Production+Manual%22">Citrus Production Manual</a>. Ferguson, L., Grafton-Cardwell, E. E. , University of California, Agriculture and Natural Resources. Oakland, California. 117-130 (2014).</li>
<li>Dang, T., et al. High-throughput RNA extraction from citrus tissues for the detection of viroids. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDang%2C+T+%22In+Viroids%3A+Methods+and+Protocols%22">In Viroids: Methods and Protocols</a>. Rao, A. L. N., Lavagi-Craddock, I., Vidalakis, G. 2316, Humana. New York, NY. (2022).</li>
<li>Osman, F., Vidalakis, G. Real-time detection of viroids using singleplex and multiplex quantitative polymerase chain reaction. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOsman%2C+F+%22Viroids%3A+Methods+and+Protocols%22">Viroids: Methods and Protocols</a>. Rao, A. L. N., Lavagi-Craddock, I., Vidalakis, G. 2316, Humana. New York, NY. (2022).</li>
<li>Li, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reliable+and+inexpensive+method+of+nucleic+acid+extraction+for+the+PCR-based+detection+of+diverse+plant+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Virological+Methods%22%5BJournal%5D)">A reliable and inexpensive method of nucleic acid extraction for the PCR-based detection of diverse plant pathogens.</a> Journal of Virological Methods. 154 (1-2), 48-55 (2008).</li>
<li>Saponari, M., Manjunath, K., Yokomi, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+detection+of+Citrus+tristeza+virus+in+citrus+and+aphids+by+real-time+reverse+transcription-PCR+%28TaqMan%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Virological+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative detection of Citrus tristeza virus in citrus and aphids by real-time reverse transcription-PCR (TaqMan).</a> Journal of Virological Methods. 147 (1), 43-53 (2008).</li>
<li>Damaj, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducible+RNA+preparation+from+sugarcane+and+citrus+for+functional+genomic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Plant+Genomics%22%5BJournal%5D)">Reproducible RNA preparation from sugarcane and citrus for functional genomic applications.</a> International Journal of Plant Genomics. 2009, 765367(2009).</li>
<li>Dang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First+report+of+citrus+leaf+blotch+virus+infecting+Bearss+lime+tree+in+California%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease%22%5BJournal%5D)">First report of citrus leaf blotch virus infecting Bearss lime tree in California.</a> Plant Disease. 104 (11), 3088(2020).</li>
<li>Manchester, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+UV+methods+for+measurement+of+protein+and+nucleic+acid+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22BioTechniques%22%5BJournal%5D)">Use of UV methods for measurement of protein and nucleic acid concentrations.</a> BioTechniques. 20 (6), 968-970 (1996).</li>
<li>Teare, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+nucleic+acid+concentrations+using+the+DyNA+QuantTM+and+the+GeneQuantTM%5BTitle%5D)+AND+%22BioTechniques%22%5BJournal%5D)">Measurement of nucleic acid concentrations using the DyNA QuantTM and the GeneQuantTM.</a> BioTechniques. 22 (6), 1170-1174 (1997).</li>
<li>Imbeaud, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+standardization+of+RNA+quality+assessment+using+user-independent+classifiers+of+microcapillary+electrophoresis+traces%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">Towards standardization of RNA quality assessment using user-independent classifiers of microcapillary electrophoresis traces.</a> Nucleic Acids Research. 33 (6), 56-56 (2005).</li>
<li>Menzel, W., Jelkmann, W., Maiss, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+four+apple+viruses+by+multiplex+RT-PCR+assays+with+coamplification+of+plant+mRNA+as+internal+control%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Virological+Methods%22%5BJournal%5D)">Detection of four apple viruses by multiplex RT-PCR assays with coamplification of plant mRNA as internal control.</a> Journal of Virological Methods. 99 (1-2), 81-92 (2002).</li>
<li>Vidalakis, G., et al. SYBR Green RT-qPCR for the universal detection of citrus viroids. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aVidalakis%2C+G+%22Viroids%3A+Methods+and+Protocols%22">Viroids: Methods and Protocols</a>. Rao, A. L. N., Lavagi-Craddock, I., Vidalakis, G. , Humana. New York, NY. 211-217 (2022).</li>
<li>Arredondo Valdés, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+techniques+for+detecting+Huanglongbing+%28greening%29+in+citrus%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Microbiology%22%5BJournal%5D)">A review of techniques for detecting Huanglongbing (greening) in citrus.</a> Canadian Journal of Microbiology. 62 (10), 803-811 (2016).</li>
<li>Li, S., Wu, F., Duan, Y., Singerman, A., Guan, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Citrus+greening%3A+Management+strategies+and+their+economic+impact%5BTitle%5D)+AND+%22HortScience%22%5BJournal%5D)">Citrus greening: Management strategies and their economic impact.</a> HortScience. 55 (5), 604-612 (2020).</li>
<li>CDFA California Citrus Pest and Disease Prevention Program Operations Subcomittee Meeting. Meeting Minutes. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cdfa.ca.gov/citrus/docs/minutes/2019/OpsSubcoMinutes-11062019.pdf">https://www.cdfa.ca.gov/citrus/docs/minutes/2019/OpsSubcoMinutes-11062019.pdf</a> (2019).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.

Wraz z pojawieniem się choroby cytrusowej HLB, w celu zmniejszenia strat, przemysł cytrusowy, agencje regulacyjne i laboratoria diagnostyczne zostały wezwane do polegania na wysokoprzepustowych metodach ekstrakcji kwasów nukleinowych w połączeniu z niskoprzepustowym ręcznym przetwarzaniem próbek i testami wykrywania patogenów, takimi jak qPCR34 do testowania pojedynczych drzew, w połączeniu z praktykami zarządzania chorobami35. Wskaźnik pozytywności HLB w Kalifornii wzrósł ...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65159">Automating Citrus Budwood Processing for Downstream Pathogen Detection Through Instrument Engineering</a>. The Authors section was updated from:
Deborah Pagliaccia1,6 
Douglas Hill2 
Emily Dang1 
Gerardo Uribe1 
Agustina De Francesco1 
Ryan Milton2 
Anthony De La Torre2 
Axel Mounkam2 
Tyler Dang1 
Sohrab Botaghi1 
Irene Lavagi-Craddock1 
Alexandra Syed1 
William Grover3 
Adriann Okamba4,5 
Georgios Vidalakis2 
1Department of Microbiology and Plant Pathology, University of California Riverside 
2Technology Evolving Solutions (TES) 
3Department of Bioengineering, University of California Riverside 
4Ecole Sup&#233;rieure d&#39;Ing&#233;nieurs L&#233;onard de Vinci ESILV 
5University of California Riverside 
6California Agriculture and Food Enterprise (CAF&#201;), University of California Riverside
to:
Deborah Pagliaccia1,6 
Douglas Hill2 
Emily Dang1 
Gerardo Uribe1 
Agustina De Francesco1 
Ryan Milton2 
Anthony De La Torre2 
Axel Mounkam2 
Tyler Dang1 
Sohrab Bodaghi1 
Irene Lavagi-Craddock1 
Alexandra Syed1 
William Grover3 
Adriann Okamba4,5 
Georgios Vidalakis1 
1Department of Microbiology and Plant Pathology, University of California Riverside 
2Technology Evolving Solutions (TES) 
3Department of Bioengineering, University of California Riverside 
4Ecole Sup&#233;rieure d&#39;Ing&#233;nieurs L&#233;onard de Vinci ESILV 
5University of California Riverside 
6California Agriculture and Food Enterprise (CAF&#201;), University of California Riverside

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65159">Automating Citrus Budwood Processing for Downstream Pathogen Detection Through Instrument Engineering</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Automating Citrus Budwood Processing for Downstream Pathogen Detection Through Instrument Engineering

Przenoszone przez szczepienie patogeny cytrusów ograniczone do łyka, takie jak wiroidy, wirusy i bakterie, wywołały niszczycielskie epidemie i poważne straty ekonomiczne w każdym regionie świata produkującym cytrusy. Wiroidy cytrusów są czynnikami ograniczającymi produkcję ze względu na wywoływane przez nie choroby exocortis i cachexia u ekonomicznie ważnych gatunków cytrusów, takich jak trifoliate, hybrydy trifoliate, mandarynki, klementynki i tangerines1,2,3. W Kalifornii te wrażliwe na wiroidy typy cytrusów stanowią podstawę rosnącego i dochodowego rynku tzw. „easy-peelers”, co wynika ze zmieniających się preferencji konsumentów w kierunku owoców łatwych do obierania, podzielonych na segmenty i bezpestkowych4,5,6. W związku z tym wiroidy cytrusów są regulowane w ramach programu „Citrus Nursery Stock Pest Cleanliness Program-Senate Bill 140” Departamentu Żywności i Rolnictwa Kalifornii (CDFA), a laboratoria Oddziału Diagnostyki Szkodników Roślin CDFA przeprowadzają rocznie tysiące testów na obecność wiroidów cytrusów7,8,9,10. Wirus tristeza cytrusów (CTV) odpowiada za śmierć ponad 100 milionów drzew cytrusowych od początku globalnej epidemii w latach 30. XX wieku3,9,10,11. W Kalifornii izolaty wirusa powodujące jamistość pni (stem pitting) oraz przełamanie odporności odmiany trifoliate stanowią poważne zagrożenie dla wartej 3,6 miliarda dolarów kalifornijskiej branży cytrusowej12,13,14. W konsekwencji CDFA klasyfikuje CTV jako regulowany szkodnik roślin klasy A, a laboratorium Centralnej Agencji Eradykacji Tristezy w Kalifornii (CCTEA) przeprowadza każdego roku obszerne badania terenowe i tysiące testów wirusologicznych15,16. Szacuje się, że bakteria „Candidatus Liberibacter asiaticus” (CLas) i choroba huanglongbing (HLB) spowodowały straty ekonomiczne w Florydzie rzędu blisko 9 miliardów dolarów w wyniku 40-procentowej redukcji powierzchni upraw cytrusów, 57-procentowego spadku liczby przedsiębiorstw cytrusowych oraz utraty prawie 8 000 miejsc pracy17,18. W Kalifornii przewidywano, że hipotetyczna 20-procentowa redukcja powierzchni upraw cytrusów spowodowana HLB doprowadziłaby do utraty ponad 8 200 miejsc pracy i zmniejszenia produktu krajowego brutto stanu o ponad pół miliarda dolarów. Dlatego program zapobiegania szkodnikom i chorobom cytrusów przeznacza rocznie ponad 40 milionów dolarów na badania w celu testowania, wykrywania i eradykacji CLas z Kalifornii14,17,19,20.
Kluczowym elementem zwalczania wiroidów, wirusów i bakterii cytrusów jest stosowanie przetestowanych pod kątem patogenów materiałów rozmnażania (np. sadzonek pączkowych) do produkcji drzew. Przetestowane sadzonki cytrusów są wytwarzane i utrzymywane w ramach kompleksowych programów kwarantanny, w których wykorzystuje się zaawansowane techniki eliminacji i wykrywania patogenów10,21. Program Ochrony Klonów Cytrusów (Citrus Clonal Protection Program – CCPP) na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside każdego roku testuje tysiące próbek sadzonek z odmian cytrusów nowo importowanych do stanu oraz do USA, a także drzew źródłowych, aby chronić cytrusy w Kalifornii i wspierać funkcjonowanie Narodowej Sieci Czystych Roślin dla Cytrusów (National Clean Plant Network for Citrus)10,17,22. Aby obsłużyć tak dużą liczbę testów cytrusów, wysokoprzepływowe, niezawodne i opłacalne testy wykrywania patogenów stanowią fundamentalny element sukcesu programów takich jak CCPP7,10,22.
Choć testy wykrywania patogenów oparte na metodach molekularnych, takie jak reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), pozwoliły na znaczne zwiększenie przepustowości w laboratoriach diagnostyki roślin, w naszym doświadczeniu jednym z najbardziej krytycznych wąskich gardeł w implementacji protokołów wysokoprzepustowych jest etap przetwarzania próbek tkanek roślinnych. Jest to szczególnie widoczne w przypadku cytrusów, ponieważ obecnie dostępne protokoły przetwarzania tkanek bogatych w łyko, takich jak ogonki liściowe i kora pędów, są pracochłonne, czasochłonne i wymagają drogiego, specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego. Protokoły te wymagają ręcznego siekania, ważenia, liofilizacji, mielenia i wirowania w niskich temperaturach, aby uniknąć degradacji kwasów nukleinowych8,23,24. Na przykład w laboratorium diagnostycznym CCPP przetwarzanie próbek obejmuje (i) ręczne siekanie (6-9 próbek/h/operator), (ii) liofilizację (16-24 h), (iii) pulweryzację (30-60 s) oraz (iv) wirowanie (1-2 h). Proces ten wymaga również specjalistycznych materiałów (np. wytrzymałych probówek typu safe-lock, stalowych kulek do mielenia, adapterów, ostrzy, rękawiczek) oraz wielu kosztownych urządzeń laboratoryjnych (np. zamrażarki ultra-low, liofilizatora, pulweryzatora tkanek, stacji kriogenicznej z ciekłym azotem, wirówki chłodzącej).
Jak w każdej branży, inżynieria sprzętowa i automatyzacja procesów są kluczowe dla obniżenia kosztów, zwiększenia wydajności oraz zapewnienia wysokiej jakości i jednolitości produktów i usług. Przemysł cytrusowy potrzebuje niskokosztowych instrumentów do przetwarzania tkanek, które wymagają minimalnych umiejętności w obsłudze, a co za tym idzie, są łatwe do wdrożenia w laboratoriach diagnostycznych i operacjach terenowych, co pozwala na wysoką przepustowość próbek w celu szybkiego wykrywania patogenów w dalszych etapach analizy. Firma Technology Evolving Solutions (TES) oraz CCPP opracowały (tj. zaprojektowały i zbudowały) i zwalidowały (tj. przetestowały na próbkach cytrusów i porównały ze standardowymi procedurami laboratoryjnymi) niskokosztowe (tj. eliminujące potrzebę stosowania specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego) urządzenie do szybkiego przetwarzania bogatych w łyko tkanek cytrusów (tj. pędów z pąkami), nazwane ekstraktorem tkanek z pędów (budwood tissue extractor, BTE). Jak pokazano na Rysunku 1, BTE składa się z bazy zawierającej zasilanie i sterowniki oraz z wymiennej komory do przetwarzania pędów cytrusów. Komora BTE składa się z koła szlifierskiego zaprojektowanego specjalnie do oddzielania bogatych w łyko tkanek kory od pędów cytrusów. Rozdrobniona tkanka kory jest szybko wyrzucana przez otwór przesuwny do strzykawki zawierającej bufor ekstrakcyjny, filtrowana i przygotowywana do ekstrakcji i oczyszczania kwasów nukleinowych bez żadnej dodatkowej manipulacji czy przygotowań (Rysunek 1). System BTE obejmuje również bezpapierową aplikację do śledzenia próbek oraz zintegrowaną aplikację do ważenia, które w czasie rzeczywistym rejestrują informacje o przetwarzaniu próbek w bazie danych online.
System BTE zwiększył wydajność diagnostyki laboratoryjnej CCPP o ponad 100% i konsekwentnie dostarczał ekstrakty z tkanek cytrusów odpowiednie do oczyszczania wysokiej jakości kwasów nukleinowych oraz późniejszego wykrywania patogenów cytrusów przenoszonych przez szczepienie za pomocą testów PCR. Bardziej szczegółowo, BTE skrócił czas przetwarzania tkanek z ponad 24 h do ~3 min na próbkę, zastąpił instrumenty laboratoryjne o wartości ponad 60 000 USD (Rysunek 2, kroki 2-4) i umożliwił przetwarzanie większych serii próbek.
Niniejsza praca przedstawia dane walidacyjne dotyczące wysokoprzepustowego przetwarzania tkanek kory cytrusów, ekstrakcji kwasów nukleinowych oraz wykrywania patogenów metodą BTE z wykorzystaniem próbek sadzonek cytrusów z drzew źródłowych, obejmujące wszystkie odpowiednie kontrole pozytywne i negatywne pochodzące odpowiednio z CCPP Rubidoux Quarantine Facility oraz Lindcove Foundation Facility. Przedstawiamy również zmiany w przepustowości i czasie przetwarzania w porównaniu z aktualną procedurą laboratoryjną (Rysunek 2). Ponadto praca ta dostarcza szczegółowego, krok po kroku opisanego protokołu dla laboratoriów testujących patogeny cytrusów i demonstruje, w jaki sposób metoda BTE może wspierać funkcje programów utrzymania czystości materiału szkółkarskiego, nadzoru epidemiologicznego oraz programy zwalczania patogenów.
<img alt="Ekstrakcja tkanek z pędów; schemat ustawienia komory BTE ze strzykawką w laboratorium do pobierania tkanek kory." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65159/65159fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Ekstraktor tkanek z pędów. BTE składa się z komponentu podstawy służącego do zasilania i sterowania oraz z wymiennej komory do przetwarzania pędów cytrusów. Komora BTE wyposażona jest w koło szlifierskie specjalnie zaprojektowane do usuwania tkanek kory bogatych w łyko z pędów cytrusów. Rozdrobniona tkanka kory jest szybko wyrzucana przez otwór przesuwny do strzykawki, filtrowana i przygotowywana do ekstrakcji oraz oczyszczania kwasów nukleinowych bez konieczności dodatkowej obróbki lub przygotowania. Skrót: BTE = budwood tissue extractor (ekstraktor tkanek z pędów). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65159/65159fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat porównawczy procesu ekstrakcji tkanek roślinnych; konwencjonalna metoda vs. Budwood Tissue Extractor." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65159/65159fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Porównanie krok po kroku konwencjonalnej laboratoryjnej procedury siekania ręcznego oraz przetwarzania za pomocą BTE. Przetwarzanie BTE obejmuje wysokoprzepustowe opracowanie tkanki kory cytrusów, ekstrakcję kwasów nukleinowych oraz detekcję patogenów. Czas trwania każdego etapu podano w nawiasach. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65159/65159fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>

<table><tbody><tr><td>0,08" Linia przycinarek sześciokątnych</td><td>PowerCare</td><td>FPRO07065</td><td>Potrzebna do wymiany ostrzy.</td></tr><tr><td>Sprężarka powietrza o mocy 1 KM i pojemności 8 galonów</td><td>California Air Tools</td><td>8010</td><td>Szybko schnące komory po wypłukaniu</td></tr><tr><td>Probówka do mikrowirówek o pojemności 1,5 ml</td><td>Globe Scientific</td><td>111558B</td><td>Przechowuj próbkę po przetarciu strzykawkami</td></tr><tr><td>Zestaw strzykawek 10 ml</td><td>Rozwijająca się technologia</td><td>TE006-F1-10A-G1000-E1</td><td>Materiał strzykawki jest cięty. Butelka 1 L z buforem tiocyjanianowym guanidyny. UWAGA - zawiera tiocyjanian guanidyny, wymagany serwis odpadów niebezpiecznych - nie mieszać z wybielaczem</td></tr><tr><td>12" Linijka</td><td>Westcott</td><td>&lrm; 16012</td><td>Do pomiaru żyłki trymera przed cięciem</td></tr><tr><td>12% Podchloryn sodu</td><td>Hasa</td><td>1041</td><td>Dezynfekuje komory po przetworzeniu-20</td></tr> <tr><td>C Insygnia</td><td></td><td>zamrażarki NS-CZ70WH0</td><td>Przechowuj próbkę po przetworzeniu</td></tr><tr><td>Worki plastikowe 4" x 12"</td><td>Plymor</td><td>FP20-4x12-10</td><td>Worki do przytrzymywania gałęzi podczas transportu. O-ringi mocują torbę do komory BTE, aby uszczelnić</td></tr><tr><td>6-calowy wacik bawełniany</td><td>Puritan</td><td>806-PCL</td><td>Wacik do usuwania zatorów</td></tr><tr><td>7-galonowa torba do przechowywania</td><td>HDX</td><td>206152</td><td>Zawiera roztwór podchlorynu sodu do dezynfekcji komór i wodę do płukania komór</td></tr><tr><td>Pistolet do przedmuchiwania</td><td>JASTIND</td><td>&lrm; JTABG103A</td><td>Kieruje powietrze do komór pod wysokim ciśnieniem</td></tr><tr><td>Black Sharpie</td><td>Sharpie</td><td>&nbsp; S-19421</td><td>Oznacz probówki o pojemności 1,5 ml, aby można było później zidentyfikować próbkę</td></tr><tr><td>Dozownik do butelek</td><td>marki</td><td>Z627569</td><td>Regulowany dozownik do butelki do dozowania guandyny do strzykawki</td></tr><tr><td>Technologia komory BTE</td><td>Eevolving Solutions</td><td>TE002BB-A05-E1</td><td>Służy do przetwarzania drewna pączkowego. Zawiera O-ringi, zauszny suwak, tłok suwakowy, zawór spustowy, pokrywę, zestaw ostrzy i narzędzie do usuwania zestawu ostrzy</td></tr><tr><td>Mydło do naczyń Dawn</td><td></td><td>57445CT</td><td>Środek powierzchniowy poprawiający przenikanie podchlorynu sodu do komory</td></tr><tr><td>Wyciąg z filtrem hepa</td> Air <td>Science</td><td>P5-36XT-A Wyciąg</td><td>z filtrem hepa (ASTS-030)&nbsp; w celu ograniczenia ewentualnych zanieczyszczeń i ochrony przed wyciekami chemikaliów</td></tr><tr><td>Izolowany pojemnik</td> <td>transportowy z piankiPolarTech</td><td>261/J50C</td><td>Izolowany kontener transportowy do wysyłania próbek na lodzie po ich pobraniu</td></tr><tr><td>Fartuch laboratoryjny</td><td>Red Kap</td><td>KP14WH LN 46</td><td>Fartuch laboratoryjny ograniczający możliwe zanieczyszczenia i chroniący przed wyciekami chemicznymi</td></tr><tr><td>Laptop</td><td>Microsoft</td><td>Surface</td><td>z obsługą Wi-Fi do uruchamiania TES GUI. Potrzebny do wstępnej konfiguracji i zapewnia bardziej szczegółowe informacje na temat bazy przetwarzania tkanek</td></tr><tr><td>Telefon z obsługą NFC Telefon</td><td>Samsung</td><td>Galaxy S9</td><td>do pobrania i używania aplikacji na telefon TES</td></tr><tr><td>Znacznik klipsa NFC</td><td>Technologia Evolving Solutions</td><td>TE005-Clip-E1</td><td>Przykładowy tag, który można połączyć z drzewami. Stworzony do działania z aplikacją na telefon TES</td></tr><tr><td>Technologia NFC Collar Tag</td><td>Eevolving Solutions</td><td>TE005-Collar-E1</td><td>Tag przymocowany do drzewa. Stworzony do działania z aplikacją na telefon TES</td></tr><tr><td>Rękawice nitrylowe</td><td>Usa Scientific</td><td>3915-4400</td><td>Rękawice ograniczające ewentualne zanieczyszczenia i chroniące przed wyciekami chemikaliów</td></tr><tr><td>Nauszniki redukujące hałas</td><td>3M</td><td>90565-4DC-PS</td><td>Chroń uszy podczas pracy sprężarki powietrza i bazy do przetwarzania tkanek</td></tr><tr><td>Poliuretanowy wąż powietrzny odrzutowy</td><td>FYPower</td><td>&lrm; 510019</td><td>Mocuje pistolet pneumatyczny do kompresora</td></tr><tr><td>Okulary bezpieczeństwa</td><td>Solidwork</td><td>SW8329-US</td><td>Ochrona oczu przed zagrożeniami chemicznymi i fizycznymi</td></tr><tr><td>Butelka z rozpylaczem</td><td>JohnBee</td><td>B08QM81BJV</td><td>Wybielacz w sprayu do denatynacji powierzchni</td></tr><tr><td>Ekstraktor tkanek Technologia bazowa</td><td>Ewoluujące rozwiązania</td><td>TE001-A-E1</td><td>System do przetwarzania tkanek roślinnych. Do działania potrzebuje komór BTE lub LTE. W zestawie zasilający, adapter ostrza i klucz imbusowy 8/32"</td></tr> Technologia bazowej <tr><td>wagi do przetwarzania tkanek</td><td>Ewoluujące rozwiązania</td><td>TE003-A05-200g-01-E1</td><td>Waga o masie 200 g o rozdzielczości 0,01, która łączy się z bazą do przetwarzania tkanek w celu wymuszenia zakresów masy i/lub powiązania wzorców masy z próbką. Zawiera wagę, zasilający, połączeniowy, uchwyt na strzykawkę 5 ml, osłonę powietrzną wieży&nbsp;</td></tr><tr><td>Wermikulit</td><td>EasyGoProducts</td><td>B07WQDZGRP</td><td>Potrzebne do transportu odpadów niebezpiecznych (tiocyjanian guanidyny) za pomocą usługi utylizacji odpadów niebezpiecznych</td></tr><tr><td>Przecinak do drutu</td><td>Boenfu</td><td>&lrm; BOWC-06002-US</td><td>Nożyce do drutu do cięcia żyłki trymera</td></tr></tbody></table>

automatyzacja przetwarzania pączków cytrusów w celu wykrywania patogenów na dalszych etapach procesu za pomocą inżynierii urządzeń

Automating Citrus Budwood Processing for Downstream Pathogen Detection Through Instrument Engineering

Patogeny cytrusów o ograniczonym dostępie do łyka, takie jak wirusy, wiroidy i bakterie, są odpowiedzialne za niszczycielskie epidemie i poważne straty ekonomiczne na całym świecie. Na przykład wirus tristeza cytrusów zabił ponad 100 milionów drzew cytrusowych na całym świecie, podczas gdy "Candidatus Liberibacter asiaticus" kosztował Florydę 9 miliardów dolarów. Wykorzystanie testowanych pod kątem patogenów pąków cytrusowych do rozmnażania drzew ma kluczowe znaczenie dla zarządzania takimi patogenami. Program Ochrony Klonów Cytrusów (CCPP) na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside wykorzystuje testy reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) do testowania tysięcy próbek z drzew źródłowych pączków cytrusów każdego roku w celu ochrony cytrusów w Kalifornii i zapewnienia czystych jednostek rozmnażania dla National Clean Plant Network. Poważnym wąskim gardłem w wysokoprzepustowym wykrywaniu molekularnym wirusów cytrusowych i wiroidów jest etap przetwarzania tkanek roślinnych.
Właściwe przygotowanie tkanek jest kluczowe dla ekstrakcji wysokiej jakości kwasów nukleinowych i dalszego wykorzystania w testach PCR. Siekanie, ważenie, liofilizacja, mielenie i wirowanie tkanek roślinnych w niskich temperaturach w celu uniknięcia degradacji kwasów nukleinowych jest czasochłonne i pracochłonne oraz wymaga drogiego i specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego. W artykule przedstawiono walidację specjalistycznego instrumentu zaprojektowanego do szybkiego przetwarzania bogatych w łyko tkanek kory z pączków cytrusowych, nazwanego ekstraktorem tkanek pączków pączków (BTE). Aparat zauszny zwiększa przepustowość próbki o 100% w porównaniu z obecnymi metodami. Ponadto zmniejsza robociznę i koszty sprzętu. W tej pracy próbki zauszne miały wydajność DNA (80,25 ng/μl), która była porównywalna z protokołem ręcznego siekania CCPP (77,84 ng/μl). Ten instrument i protokół szybkiego przetwarzania tkanek roślinnych mogą przynieść korzyści kilku laboratoriom i programom diagnostycznym cytrusów w Kalifornii i stać się modelowym systemem przetwarzania tkanek dla innych wieloletnich upraw drzewiastych na całym świecie.

Ekstrakcja, oczyszczanie i ocena jakości RNA z tkanki pączkowej cytrusów przetworzonej za pomocą BTE oraz ocena czasu przetwarzania tkanki 
W celu porównania jakości RNA uzyskanego za pomocą BTE w stosunku do procedury standardowej, w badaniu wykorzystano próbki pączków z 255 reprezentatywnych drzew cytrusowych. Próbki były przetwarzane za pomocą ekstraktora tkanki pączkowej (BTE) (kroki protokołu 4.1-4.6 oraz Rycina 2, prawa strona, krok 1, krok 5 i krok 6) lub przygotow...

Zaprojektowaliśmy, wyprodukowaliśmy i zatwierdziliśmy urządzenie, które szybko przetwarza bogate w łyko tkanki z kory cytrusów i pączków. W porównaniu z obecnymi metodami, ekstraktor tkanek pączków (BTE) zwiększył przepustowość próbek i zmniejszył wymagane koszty pracy i sprzętu.

Automatyzacja przetwarzania pączków cytrusów w celu wykrywania patogenów na dalszych etapach procesu za pomocą inżynierii urządzeń

Graft-transmissible, phloem-limited pathogens of citrus such as viruses, viroids, and bacteria are responsible for devastating epidemics and serious ...

Zademonstrowana technika wykorzystuje niedrogie urządzenie do szybkiego przetwarzania bogatej w łyko tkanki cytrusowej, eliminując potrzebę stosowania pracochłonnych protokołów i specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego. Pozwala to na szybkie wykrywanie i zarządzanie wiroidami cytrusów, wirusami i bakteriami. Metoda ta może zwiększyć przepustowość oraz poprawić jakość i jednolitość usług testowych, przynosząc korzyści przemysłowi cytrusowemu i potencjalnie pomagając w diagnozowaniu i leczeniu chorób w szkółkach i na polach.Rośliny cytrusowe są zainfekowane patogenami, co powoduje znaczne straty ekonomiczne na całym świecie. Zaawansowane techniki wykrywania patogenów, takie jak Budwood Tissue Extractor (BTE), są niezbędne do produkcji materiałów rozmnożeniowych testowanych pod kątem patogenów do produkcji drzew na dużą skalę. Chociaż metoda została przetestowana i zwalidowana na próbkach cytrusów, może być stosowana w laboratoriach diagnostycznych i pracach polowych w przypadku wielu innych upraw.Początkujący wykonujący tę technikę muszą zapoznać się z protokołem, dokładnie postępować zgodnie z instrukcjami i uzbroić się w cierpliwość. Aby rozpocząć, użyj aplikacji telefonicznej Test Tracker, aby wybrać drzewo i przyłóż do telefonu znacznik obroży Near-Field Communication (NFC), aby załadować informacje o drzewie do tagu. Włóż trzy do czterech próbek pączków cytrusów do ekstraktora tkanek Budwood lub BTE, kompatybilnego z plastikowym nośnikiem toreb i zamknij go klipsem.Po upewnieniu się o jakości próbki, wykonując czynności opisane w tekście, użyj aplikacji na telefon Test Tracker, aby zeskanować znacznik obroży NFC drzewa i połączyć go z tagiem klipsa NFC na torbie na próbkę. Wewnątrz odpowiednio zdezynfekowanego dygestorium przestaw przełącznik z tyłu podstawy ekstraktora chusteczek. Upewnij się, że przełącznik po lewej stronie pudełka jest wciśnięty u góry i poczekaj, aż zielona dioda LED wskaże, że komora jest gotowa.Aby przygotować komorę zauszną, przymocuj pustą torbę na próbkę z tyłu komory, mocując ją do tylnej dyszy za pomocą O-ringu. Sprawdź ostrze pod kątem oznak zużycia lub uszkodzeń, takich jak nacięcia na ostrzu wchodzące w plastik lub nacięcia na końcówce. Upewnij się, że strzałka na ostrzu pokrywa się z symbolem pojedynczej blokady, a odpowietrzanie na dnie komory jest obrócone w kierunku symbolu O.Umieść przezroczystą pokrywę nad otworem komory. Korzystając z prowadnicy po prawej stronie komory, wsuń przezroczysty suwak zauszny na komorę, wciskając zamek na dnie komory tak daleko, jak to możliwe, do zamka. Upewnij się, że nasadka tłoka jest zamontowana w górnej części zamka.Aby załadować komorę zauszną na podstawę zauszną, należy umieścić przygotowaną komorę na podstawie tak, aby dysza podstawy BTE wystająca z tyłu komory. Załaduj próbkę na podstawę zauszną, przesuwając białą naklejkę na klipsie NFC tag powolnymi ruchami okrężnymi do litery Z po prawej stronie pudełka, aż żółte światło zacznie migać. Po przymocowaniu próbki do podstawy upewnij się, że worek na próbkę nie ma w sobie otworów.Następnie umieść pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym nad workiem na próbkę, aby przymocować go do przedniej części dyszy zausznej. Aby załadować nieużywany zestaw strzykawek, należy najpierw rozerwać zestaw strzykawek. Następnie umieść nieużywany zestaw strzykawek na wieży wagi.Wyjmij zestaw strzykawek, gdy czerwona lampka zacznie migać lub waga pokaże zero. Wyjąć tłok z filtrem ze strzykawki, upewniając się, że płyn pozostaje w dolnej strzykawce. Umieścić tłok na ręczniku papierowym lub wieży w miejscu, w którym nie dotyka żadnej powierzchni.Na koniec przymocować strzykawkę do portu wyjściowego suwaka, wciskając port wyjściowy do strzykawki i obracając go o 90 stopni. Aby rozpocząć przetwarzanie próbki pączków, naciśnij górny przycisk, aby uruchomić maszynę. Chwyć jeden patyczek z pączka z torby i przełóż go przez górną część dyszy zausznej.Drugą ręką chwyć kij z drewna pączkowego po drugiej stronie komory i powoli wbij się w ostrze. Powoli przesuwaj pączek do przodu i do tyłu, obracając go. Gdy usłyszysz lekkie brzęczenie, przesuń gałąź głębiej w maszynę, aby skupić się na łyku.Po wykonaniu tego samego dla wszystkich gałęzi naciśnij górny przycisk, aby zatrzymać przetwarzanie i poczekaj, aż światło zacznie ponownie migać na żółto. Aby sprawdzić masę próbki, obrócić strzykawkę o 90 stopni i pociągnąć ją w dół. Umieścić tłok z powrotem na strzykawce i umieścić strzykawkę na wieży.Gdy waga automatycznie wykryje próbkę, zielona dioda LED wskazuje, że masa próbki mieści się w odpowiednim zakresie. Jeśli czerwone światło, wskazując na zbyt niską masę próbki, powtórz przetwarzanie próbki. Jeśli waga jest zbyt wysoka, usuń kilka próbek, a żółtej diody LED stanie się wolniejsze.W celu homogenizacji próbki należy wyjąć tłok ze strzykawki zawierającej próbkę. Wepchnąć płyn do strzykawki i włożyć tłok z powrotem. Wcisnąć tłok, aby przepuścić bufor i sok roślinny przez filtr siatkowy przez gumową rurkę do pustej strzykawki.Wymieszaj próbkę, popychając bufor i sok roślinny tam iz powrotem trzy do czterech razy z jednej strzykawki do drugiej, aż próbka zamieni się w jednorodną zieloną ciecz. Po dokładnej homogenizacji wepchnij próbkę soku roślinnego do strzykawki bez filtra siatkowego i odłącz od niej gumową rurkę i strzykawkę z filtrem. Następnie wyrzuć próbkę soku roślinnego ze strzykawki do sterylnej probówki do mikrowirówki o pojemności dwóch mililitrów.Po oznaczeniu próbki numerem worka za pomocą markera permanentnego, przechowuj je w temperaturze minus 20 stopni Celsjusza do czasu dalszego użycia. Zdezynfekuj wyjmowaną komorę zauszną po przetworzeniu 10. próbki, a zielona dioda LED nadal zamiast zmieniać kolor na niebieski. Aby zdemontować komorę i usunąć wszystkie zanieczyszczenia, zdejmij przezroczystą plastikową osłonę, przezroczystą prowadnicę komory i otwór zatkania na suwaku komory.Następnie przekręć zawór spustowy powietrza na dnie komory do oznaczenia otwartej kłódki. Po umieszczeniu elementów komory w ustawionej myjce ultradźwiękowej, umieść komorę w wannie z pokrywką pod spodem, aby zapobiec unoszeniu się pokrywy. Uruchom myjkę ultradźwiękową na 15 minut.Płukać elementy komory w łaźni wodnej przez co najmniej 30 sekund przed przeniesieniem elementów komory do stacji suszenia. Aby rozpocząć suszenie, ustaw pistolet pneumatyczny w jednej linii z rowkiem górnego otworu komory i naciśnij spust pistoletu, aby dozować powietrze przez około 30 sekund. Obrócić pistolet pneumatyczny w kierunku górnych dysz komory, a po naciśnięciu spustu powoli prześledzić trzy pełne koła każdego wejścia dyszy.Ustaw pistolet pneumatyczny na środku aparatu zausznego i zaczynając od najbardziej wewnętrznego punktu, przytrzymaj spust w dół i poruszaj się, aż pistolet pneumatyczny skieruje się w stronę zamka. Szybko przeprowadź powietrze przez całą komorę z przodu iz tyłu, aby usunąć wodę powierzchniową z zewnątrz. Porównanie BTE i konwencjonalnego protokołu laboratoryjnego do przetwarzania tkanek cytrusowych wykazało, że wyekstrahowane stężenia kwasów nukleinowych określone przez pomiar absorbancji na poziomie 260 nanometrów w obu przypadkach były porównywalne.Czystość kwasów nukleinowych ekstrahowanych przez BTE, określona jako stosunek absorbancji przy 260 i 280 nanometrach, była wysoka przy niskim zanieczyszczeniu białkami. Integralność kwasu nukleinowego analizowana za pomocą RT-qPCR ukierunkowanego na mRNA genu dehydrogenazy cytrusowej NADH była bardzo podobna zarówno dla BTE, jak i standardowego protokołu ręcznego. Konwencjonalna procedura laboratoryjna wymagała prawie siedmiu do 10 minut na ręczne siekanie próbki i więcej czasu na przetwarzanie tkanek, w tym liofilizację, mielenie i wirowanie.Jednak BTE przetworzył każdą próbkę do ekstrakcji kwasem nukleinowym w ciągu trzech minut, w tym etapy przygotowania, ważenia i czyszczenia. Żadna z 72 zdrowych próbek z pierwszego przetwarzania próbki zausznej nie wytworzyła krzywych amplifikacji dla badanych patogenów cytrusów, potwierdzając w ten sposób przetwarzanie tkanki cytrusowej w BTE. W drugim przetwarzaniu próbki zausznej, z wprowadzonymi dwiema próbkami zakażonymi mieszanką, wyekstrahowane kwasy nukleinowe wykazały obecność różnych wirusów cytrusowych i wiroidów w partiach pierwszej i piątej.Nie wykryto jednak zanieczyszczenia krzyżowego między głowami ani wyników fałszywie dodatnich lub ujemnych. Podczas przetwarzania pozostawienie gałęzi w jednym miejscu zbyt długo może wciąć się zbyt głęboko w gałąź, zwiększając ryzyko zatkania i zebrania bezkomórkowego materiału włóknistego. Po przetworzeniu materiał jest gotowy do większości protokołów ekstrakcji i oczyszczania DNA i RNA i może być testowany za pomocą dowolnego testu wykrywania molekularnego patogenów roślinnych.Opracowanie ekstraktora tkanek Budwood otworzyło drzwi do obszarów o wysokiej przepustowości i badań przesiewowych w całym zagajniku. Wraz z ekstraktorem tkanek liści pozwala na przetwarzanie na dużą skalę tkanek roślinnych, które wcześniej uważano za trudne do przetworzenia, takich jak korzenie i szypułki.

automating-citrus-budwood-processing-for-downstream-pathogen

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Źródło: Chen, H. i inni. Specyficzne i dokładne wykrywanie patogenu zielenia cytrusowego Candidatus liberibacter spp. za pomocą konwencjonalnego PCR na próbkach tkanek liści cytrusowych. J. Vis. Exp. (2018)Ten film demonstruje ekstrakcję całkowitego DNA genomowego z tkanki liści cytrusa zakażonej patogenną bakterią. Protokół umożliwia niezawodne odzyskiwanie DNA do dalszego wykrywania patogenu ograniczonego łykiem za pomocą PCR.

Ekstrakcja całkowitego DNA z liści w celu wykrywania infekcji bakteryjnej

Ten artykuł wideo opisuje potok o wysokiej przepustowości, który został pomyślnie ustanowiony do infekowania i analizowania dużej liczby zarodków danio pręgowanego, dostarczając nowego potężnego narzędzia do testowania związków i odkrywania leków przy użyciu całego organizmu kręgowców zwierzęcych.

Opracowanie i optymalizacja wysokoprzepustowej konfiguracji do badania zakażeń Staphylococcus epidermidis i Mycobacterium marinum jako modelu do odkrywania leków

Opisujemy tani, konfigurowalny morbidostat, który umożliwia charakterystykę oporności na antybiotyki poprzez dynamiczne dostosowywanie stężenia leku. Urządzenie można zintegrować z multipleksowaną platformą mikroprzepływową. Podejście to można rozszerzyć na potrzeby laboratoryjnych badań nad opornością na antybiotyki.

Opracowanie i zastosowanie niedrogiego, zautomatyzowanego morbidostu do adaptacyjnej ewolucji bakterii pod wpływem doboru antybiotyków

Wrażliwe na temperaturę (ts) śmiertelne mutanty są cennymi narzędziami do identyfikacji i analizy podstawowych funkcji. W tym miejscu opisujemy metody generowania i klasyfikowania letalnych mutantów ts o wysokiej przepustowości.

Wysokoprzepustowa, wspomagana robotycznie izolacja wrażliwych na temperaturę śmiertelnych mutantów u Chlamydomonas reinhardtii

Opisany system kouprawy hydroponicznej wspiera nienaruszone rośliny za pomocą metalowych siatek i współhoduje je z bakteriami. Tkanki roślinne, bakterie i wydzielane cząsteczki mogą być następnie oddzielnie zbierane do dalszych analiz, co jednocześnie pozwala na zbadanie odpowiedzi molekularnych zarówno gospodarzy roślinnych, jak i oddziałujących na siebie mikroorganizmów lub mikrobiomów.

Hydroponiczny system wspólnej uprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych między roślinami a mikroorganizmami oraz sygnalizacji

Zielenienie cytrusów jest szczególnie destrukcyjną chorobą atakującą uprawy cytrusów na całym świecie. Przedstawiono prostą metodę wykorzystującą PCR i ekstrakcję genomowego DNA tkanki liści cytrusów w celu dokładnej i precyzyjnej identyfikacji patogenu zielenienia cytrusów, Candidatus liberibacter spp.

Specyficzne i dokładne wykrywanie patogenu zazieleniania cytrusów Candidatus liberibacter spp. za pomocą konwencjonalnego PCR na próbkach tkanek liści cytrusów

Cyfrowy mikrofluidyk oparty na elektrozwilżaniu to technika, która wykorzystuje sterowaną napięciem zmianę pozornego kąta zwilżania kropli o objętości mikrolitra, aby ułatwić jej manipulację. Połączenie tego z funkcjonalizowanymi kulkami magnetycznymi umożliwia integrację wielu operacji laboratoryjnych w celu przygotowania próbki i identyfikacji patogenów za pomocą testu immunoenzymatycznego (ELISA).

Cyfrowa platforma mikroprzepływowa oparta na elektrozwilżaniu do zautomatyzowanego testu immunoenzymatycznego

Opracowaliśmy metodę wykrywania zoospor Phytophthora capsici w źródłach wody za pomocą metody ekstrakcji DNA z bibuły filtracyjnej w połączeniu z testem amplifikacji izotermicznej za pośrednictwem pętli (LAMP), który może być analizowany w terenie lub w laboratorium.

Wykrywanie Phytophthora capsici w wodzie do nawadniania za pomocą amplifikacji izotermicznej za pośrednictwem pętli

W tej pracy opracowano szybką, czułą i przenośną metodę wykrywania Candidatus Liberibacter asiaticus, opartą na amplifikacji polimerazy rekombinazy w połączeniu z CRISPR-Cas12a.

Wykrywanie Candidatus Liberibacter asiaticus do stosowania w terenie za pomocą amplifikacji polimerazy rekombinazy w połączeniu z CRISPR-Cas12a

Ten manuskrypt opisuje nowatorskie urządzenie do bezpośredniego naparu roślinnego do badania skuteczności cząsteczek przeciwko bakteriom (Candidatus Liberibacter asiaticus) lub ich owadziczemu wektorowi (Diaphorina citri, Kuwayama), które w połączeniu są związane z chorobą cytrusów Huanglongbing.

Urządzenie do bezpośredniej infuzji do dostarczania cząsteczek w roślinach

Protokół ten zapewnia metodę systematycznej globalnej optymalizacji genetycznie kodowanych bioczujników poprzez wspomagane automatyzacją generowanie i ocenę bibliotek genetycznych. Jest to połączone z metodologiami projektowania eksperymentów w celu usprawnienia eksperymentów i umożliwienia selekcji komponentów genetycznych w celu dostrojenia bioczujników do określonych wyników projektu.

Efektywne pobieranie próbek z genetycznie zakodowanej przestrzeni projektowej biosensorów możliwe dzięki projektowaniu eksperymentów i automatyzacji przepływu pracy

Poznaj automatyzację przetwarzania pączków cytrusów za pomocą ekstraktora BTE do szybkiego wykrywania patogenów. Ta metoda zwiększa przepustowość próbek i obniża koszty w diagnostyce roślin.

Automatyzacja przetwarzania pączków cytrusów w celu wykrywania patogenów na dalszych etapach procesu za pomocą inżynierii urządzeń (Wideo) | JoVE Journal

Automatyzacja przetwarzania pączków cytrusów w celu wykrywania patogenów na dalszych etapach procesu za pomocą inżynierii urządzeń

Przeglądaj więcej filmów