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방법 논문

호스트 식물 휘발성 물질에 대한 선별 도구로 Electroantennographic Bioassay

13.6K 조회수

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DOI:

10.3791/3931

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2012년 5월 6일

 ,  , 

이 논문에서

요약

성인 배꼽 orangeworm의 electrophysiological 응답 (측정하여 빠르게 화면 호스트 식물의 휘발성 물질에 대한 방법 Amyelois transitella) 하나의 구성 요소와 electroantennographic 분석을 통한 조화에 안테나를 시연한다.

초록

식물 휘발성 물질은 식물 곤충의 상호 작용에 중요한 역할을한다. 초식 곤충들은 호스트 공장을 찾습니다 kairomones로 알려진 식물의 휘발성 물질을 사용합니다. 1,2를 호스트 공장 재배자에 심각한 경제적 손실를 입힐 수있는 해충에 의한 중요한 농경 법의 상품 먹이 손상되면. 따라서 kairomones는 유인하거나 혼동이 곤충을하고, 따라서, 곤충 제어를위한 살충제에 환경 친화적인 대안을 제공하는 attractants으로 사용할 수 있습니다. 3 불행히도, 식물 생물 기후학 의존 배출량의 다양한 성분과 비율로 광대한 숫자 휘발성 물질을 방출 수 상품 또는 하루의 시간. 이것은 생물학적으로 활성화된 구성 요소 또는 휘발성 컴포넌트 힘든 과정의 조화를 이루고의 신분을 만듭니다. 우리가 실험실 기반의 심사 bioassay의 electroantennography (EAG)를 채용 호스트 식물 휘발성 배출 bioactive 구성 요소를 식별하는 데 도움합니다. EAG는 평가하고 recor 수있는​​ 효과적인 도구입니다D electrophysiologically들은 antennal 수용체를 통해 곤충의 후각 반응. EAG 심사 절차는 유망 bioactive 구성 요소를 식별하는 테스트 휘발성 물질의 수를 줄일 수 있습니다. 그러나 EAG bioassays은 수용체의 활성화에 대한 정보를 제공합니다. 그것은 화합물 elicits 곤충 행동의 유형에 대한 정보를 제공하지 않는다; 행동 반응의 유인, 혐오감 또는 기타 형식으로 될 수 있습니다. 적절한 긍정적인 컨트롤에 대한 상대 EAG에 의해 상당한 반응을 도출하도록 의도 휘발성 물질은 일반적으로 곤충 해충의 행동 반응의 추가 검사로 이동합니다. 실험 디자인을 제시합니다 상세 한 구성 요소 및 bioassay를 EAG 통해 부품의 단순한 조화에 어른 벌레 해충 배꼽 orangeworm (Amyelois transitella)의 electrophysiological antennal 반응의 측정에 의한 4,5 아몬드 기반 호스트 식물의 휘발성 물질을 구분할 고용 방법론. 방법은 두 전직을 활용cised 안테나는 "포크"전극 홀더에 걸쳐 배치. 여기서 보여준 프로토콜 심사 휘발성 물질에 대한 신속한 높은 처리량 표준화된 방법을 제공합니다. 자극 수준을 표준화하기 때문에 antennal 응답이 상대적 chemoreceptivity는 지표가 될 수 있도록 각 휘발성이 세트 일정한 금액을 부담합니다. 부정적인 컨트롤 낸 두 잔류 용매 및 기계적 힘을 electrophysiological 응답을 제거하는 데 도움이됩니다. 긍정적인 컨트롤 (이 인스턴스 아세토페논에서) 남성과 여성의 배꼽 orangeworm (NOW) 나방의 일관된 반응을 elicited있다 하나의 화합물이다. 남성하세요 나방과 일관성있는 응답을 제공하고 bioassay 연구에 사용되는 추가 semiochemical 표준 (Z, Z) -11,13-hexdecadienal, 여성의 생산 성 페로몬에서 알데히드 구성 요소. 6-8입니다

프로토콜

1. 심사를 EAG에 대한 호스트 공장에서 포착한 휘발성 물질의 작성

  1. GC-MS를 통해 모든 휘발성 물질의 적절한 식별 및 인증 후 사용 가능한 각 휘발성의 EAG 퍼프 분석을 수행합니다. 초기 검사 시간이 짧은 금액 (표 1)에 상대 chemoreceptivity의 표시를 달성하기 위해 각각의 섹스를 위해 antennal 반응 낮은 복제 번호 (N = 3-5) 될 수 있습니다.
  2. pentane에 5 밀리그램 / ML 농도에서 각 휘발성의 솔루션을 준비합니다. 단단히 (예 : 아세토페논, 밀도 = 1.03 g / ML, 부피 = (0.005 g/1.03 G / ML) × 1,000 = 4.85 1.0 ML 용적 플라스크에 아세토페논의 μL와가 희석 즉시 사용 준비가 될 때까지 샘플을 밀봉하고 냉장 보관 1.0 pentane과 ML).
  3. 직전 EAG 분석, 테스트하는 휘발성 물질의 5 밀리그램 / ML 농도를 포함하는 튜브를 제거하고 실내 온도를 따뜻하게 수 있습니다. 한편으로 파스퇴르의 pipettes의 적절한 수를 레이블테스트 각 휘발성와 연관 및 피펫의 팁을 통해 parafilm의 작은 조각 (15 ca. × 15mm)을 싸다. 초기 심사 열 자극 pipettes의 경우 (N은 = 4는 각각 남성과 여성을....

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토론

대상 곤충의 chemoreception 응답을 결정하는 bioassay로 electroantennogram 녹음의 사용은 가스 크로마토 그램 (GC-EAD)의 유출에 대한 감지기로 EAG을 활용한 연구는 문헌에서 찾을 수 흔하다는 다수이다. 9,10 방법 시연 상대적인 응답의 확신 임무 높은 복제와 휘발성 구성 요소의 상당 금액의 신속한 심사를 제공할 것입니다. 우리가 "심사"값으로 여기서 제시 안테나의 최대 편향 진폭 신호를 (그림 1-3), 제공할 수 있기 때문에 Syntech 소프트웨어의 AutoSpike 프로그램은 심사 휘발성 물질에 대한 좋은 프로그램입니다. 또한 세미 고급 사용에 대한 기타 기본 정보 (그림 4 참조) AutoSpike는 구성 설정과 연구자가 antennal 반응으로부터 나오는 싶어에 따라 함께 얻을 수있다. GcEAD 또는 EagPro Syntech 프로그램은 응용 프로그램입니다결과 흔적이 antenn.......

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공개 사항

저자는 파라마운트의 농업 회사, Suterra LLC과 연줄이있는 회사와 기존의 공동 연구 개발 계약을하고 있습니다.

감사의 글

이 연구는 USDA-ARS 크리스틴 프로젝트 5325-42000-037-00D 아래와 CRADA 58-3K95-7-1198 및 TFCA 58-5325-8-419의 결과와 함께 실시되었다. 저자들은 기꺼이 그의 선물 Suterra을 인정 (지지) -11,13-hexadecadienal, 생산적 토론 B. Higbee, 기술 지원 J. 베이커.에게

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
시약의 이름 회사 카탈로그 번호 댓글
아세토페논 알파 - Aesar A12727 여 긍정적인 제어
(Z, Z) -11,13-Hexadecadienal Suterra 남자 긍정적인 제어
α-Humulene 올드 리치 53,675 Sesquiterpene
2 - Undecanone 올드 리치 U1303 지방산 유도체
2 - Phenylethanol 올드 리치 77,861 Benzenoid
Pentane EMD PX0167-1 용제
4 채널 수집 컨트롤러 Syntech 나DAC-4
EAG 프로브, 프리 앰프 Syntech 타입 PRG-2
안테나 홀더 Syntech PRG-2의 경우 포크 전극
자극 컨트롤러 Syntech CS-55 공기 흐름과 퍼프
스펙트럼 전극 젤 파커 12-02
Bioassay 디스크 워트 먼지 2017-006 6mm
파스퇴르 pipets VWR 14673-010 5 잡았다 "(14.6 ㎝)
Parafilm M Bemis PM-992

참고문헌

  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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재인쇄 및 허가

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