Summary

Konak Bitki uçucu için bir tarama aracı olarak Electroantennographic Biyoassay

Published: May 06, 2012
doi:

Summary

Erişkin göbek orangeworm elektrofizyolojik yanıt (ölçümü ile hızlı ekran ana bitki uçucu için bir yöntem<em> Amyelois transitella</em>) Tek parça ve electroantennographic analizi ile karışır anten gösterilmiştir.

Abstract

Bitki uçucu bitki-böcek ilişkisi önemli bir rol oynamaktadır. Otçul böceklerin konukçu bitki bulmak için kairomones olarak bilinen bitkinin uçucu, kullanın. 1,2 bir konak bitki yetiştiricileri için ciddi ekonomik kayıplara sebebiyet böcek zararlıları ile önemli bir tarımsal emtia beslenme hasar olduğunda. Buna göre, kairomones cazibesine veya karıştırmayın bu böcekler ve böylece böcek kontrolü için pestisitlerin çevre dostu bir alternatif sunmak için cezbedici olarak kullanılabilir. 3 Ne yazık ki, bitkiler fenolojisi bağlı emisyon değişik kompozisyonlar ve oranları ile çok sayıda uçucu yayabilir emtia veya günün zaman. Bu biyolojik olarak aktif bileşenler veya uçucu bileşenler zorlu bir süreç karışımları belirlenmesi yapar. Biz laboratuvar tabanlı tarama biyoassay electroantennography (EAG) istihdam konak bitki uçucu emisyon biyoaktif bileşenler tespit yardımcı olmak. EAG değerlendirmek ve recor için etkili bir araçtırd elektrofizyolojik kendi antennal reseptörleri üzerinden bir böceğin koku yanıtları. EAG tarama süreci vaat eden biyoaktif bileşenleri tanımlamak için test uçucu sayısını azaltmaya yardımcı olabilir. Ancak, EAG biyoanalizlerin sadece reseptörlerinin aktivasyonu hakkında bilgi verir. Bu bileşik elicits böcek davranış türü hakkında bilgi sağlamaz; davranışsal yanıt cezbedici, tutmayan veya başka türü gibi olabilir ki. Uygun bir pozitif kontrole göre EAG tarafından önemli bir tepkinin uyarılmasında uçucu, genellikle zararlı böcek ve davranışsal tepkilerin ileri testler üzerine alınır. Deney tasarımı sundu olacak detay tek bileşenleri ve biyoassay EAG aracılığıyla bileşenlerin basit karışımları için yetişkin bir zararlı böcek göbek orangeworm (Amyelois transitella) elektrofizyolojik antennal yanıtların ölçümü ile 4,5 badem tabanlı bir ana bitki uçucu taranmasında kullanılan metodoloji. Yöntemi iki eski kullanırcised antenleri bir "çatal" elektrot tutucu boyunca yerleştirilir. Burada gösterdi protokolü tarama Uçucu için hızlı, yüksek hacimli standart bir yöntem sunuyor. Uyaran düzeyini standardize etmek ve böylece antennal yanıtları göreceli chemoreceptivity göstergesi olmasını sağlamak için her uçucu bir dizi, sabit miktarda yer almaktadır. Negatif kontrol puf hem artık çözücü ve mekanik kuvvet elektrofizyolojik yanıt ortadan kaldırılmasına yardımcı olur. Pozitif kontrol (bu örnekte asetofenon olarak) kadın ve erkek göbek orangeworm (NOW) güve tutarlı bir yanıtı ortaya çıkardı, tek bir bileşiktir. Erkek ŞİMDİ güvesi ile tutarlı tepki verir ve biyoassay çalışmaları için kullanılan bir ek semiochemical standart (Z, Z) -11,13-hexdecadienal, kadın üretilen seks feromon bir aldehit bileşeni. 6-8

Protocol

1. Gösterim EAG için Konak Bitki gelen Tespit uçucu hazırlanması GC-MS ile tüm uçucu uygun tanımlama ve kimlik doğrulama sonra, her mevcut uçucu EAG puf analizi gerçekleştirmek. Başlangıç ​​tarama süresinin kısa bir miktarda (Tablo 1) göreceli chemoreceptivity bir gösterge sağlamak için her bir cinsiyet antennal tepkilerin bir düşük kopyalayan numarası (N = 3-5) olabilir. Pentan içinde 5 mg / ml konsantrasyonunda her uçucu bir çözeltisi hazırlayın….

Discussion

Bir hedef böcek chemoreception yanıtları belirlemek için bir biyoassay olarak electroantennogram kayıtların kullanın gaz kromatogramı (GC-EAD) gelen atık için bir dedektör olarak EAG kullanan çalışmaları literatürde bulunabilir oldukça yaygın ve çok sayıda olduğunu. 9,10 yöntemi gösterdi göreceli yanıt emindir atama için yüksek tekrarlı olarak uçucu bileşenlerin eşdeğer miktarda hızlı bir tarama sağlayacaktır. Biz "tarama" değer olarak burada mevcut antenlerden m…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu araştırma, USDA-ARS CRIS Projesi 5325-42.000-037-00d altında ve CRADA 58-3K95-7-1198 ve TFCA 58-5325-8-419 sonuçları ile gerçekleştirilmiştir. Yazarlar, minnetle ve hediye için Suterra kabul (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, verimli tartışmalar B. Higbee ve teknik yardım J. Baker.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
Acetophenone Alfa-Aesar A12727 Female positive control
(Z,Z)-11,13-Hexadecadienal Suterra   Male positive control
α-Humulene Aldrich 53675 Sesquiterpene
2-Undecanone Aldrich U1303 Fatty acid derivative
2-Phenylethanol Aldrich 77861 Benzenoid
Pentane EMD PX0167-1 Solvent
4-Channel acquisition controller Syntech IDAC-4  
EAG probe, pre-amplifier Syntech Type PRG-2  
Antenna holder Syntech For PRG-2 Fork electrode
Stimulus controller Syntech CS-55 Air flow and puffs
Spectra Electrode Gel Parker 12-02  
Bioassay discs Whatman 2017-006 6 mm
Pasteur pipets VWR 14673-010 5 ¾” (14.6 cm)
Parafilm M Bemis PM-992  

References

  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 herbivores. Curr. Opin. Plant Biol. 12, 479-485 (2009).
  3. Norin, T. Semiochemicals for insect pest management. Pure Appl. Chem. 79, 2129-2136 (2007).
  4. Beck, J. J., Merrill, G. B., Higbee, B. S., Light, D. M., Gee, W. S. In situ seasonal study of the volatile production of almonds (Prunus dulcis) var. ‘nonpareil’ and relationship to navel orangeworm. J. Agric. Food Chem. 57, 3749-3753 (2009).
  5. Beck, J. J., Higbee, B. S., Gee, W. S., Dragull, K. Ambient orchard volatiles from California almonds. Phytochem. Lett. 4, 199-202 (2011).
  6. Coffelt, J. A., Vick, K. W., Sonnet, P. E., Doolittle, R. E. Isolation identification, and synthesis of a female sex pheromone of the navel orangeworm, Amyelois transitella (Lepidoptera: Pyralidae). J. Chem. Ecol. 5, 955-933 (1979).
  7. Leal, W. S., Parra-Pedrazzoli, A. L., Kaissling, K. -. E., Morgan, T. I., Zalom, F. G., Pesak, D. J., Dundulis, E. A., Burks, C. S., Higbee, B. S. Unusual pheromone chemistry in the navel orangeworm: novel sex attractants and a behavioral antagonist. Naturwissenschaften. 92, 139-146 (2005).
  8. Kanno, H., Kuenen, L. P. S., Klingler, K. A., Millar, J. G., Carde, R. T. Attractiveness of a four-component pheromone blend to male navel orangeworm moths. J. Chem. Ecol. 36, 584-591 (2010).
  9. Takacs, S., Gries, G., Gries, R. Semiochemical-mediated location of host habitat by Apanteles carpatus (Say) (Hymenoptera: Braconidae), a parasitoid of cloths moth larvae. J. Chem. Ecol. 23, 459-472 (1997).
  10. Karimifar, N., Gries, R., Khaskin, G., Gries, G. General food semiochemicals attract omnivorous German cockroaches, Blattella germanica. J. Agric. Food Chem. 59, 1330-1337 (2011).
  11. Molyneux, R. J., Schieberle, P. Compound identification: a Journal of Agricultural and Food Chemistry perspective. J. Agric. Food Chem. 55, 4625-4629 (2007).
  12. Marion-Poll, F., Thiery, D. Dynamics of EAG responses to host-plant volatiles delivered by a gas chromatograph. Entomol. Exp. Appl. 80, 120-123 (1996).
  13. Beck, J. J., Higbee, B. S., Merrill, G. B., Roitman, J. N. Comparison of volatile emissions from undamaged and mechanically damaged almonds. J. Sci. Food Agric. 88, 1363-1368 (2008).
  14. Lucas, P., Renou, M., Tellier, F., Hammoud, A., Audemard, H., Descoins, C. Electrophysiology and field activity of halogenated analogs of (E,E)-8-10-dodecadien-1-ol, the main pheromone component in codling moth (Cydia pomonella L.). J. Chem. Ecol. 20, 489-503 (1994).
  15. Rodriguez-Saona, C., Poland, T. M., Miller, J. R., Stelinski, L. L., Grant, G. G., de Groot, P., Buchan, L., MacDonald, L. Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica. Chemoecology. 16, 75-86 (2006).
  16. Burks, C. S., Brandl, D. G. Seasonal abundance of navel orangeworm (Leipidoptera: Pyralidae) in figs and effect of peripheral aerosol dispensers on sexual communication. J. Insect Sci. 4, 1-8 (2004).
check_url/kr/3931?article_type=t

Play Video

Cite This Article
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).

View Video