Быстрая коллекция цветочных аромат летучих веществ с использованием Headspace летучих Коллекция Техника для GC-MS тепловой десорпации выборки
Summary
Здесь мы представляем протокол для сбора цветочных ароматлетучих из цветущих цветов, используя неразрушающую процедуру отбора проб.
Abstract
Ароматы многих цветочных семейств были отобраны и летучих веществ проанализированы. Зная соединений, которые составляют ароматы может быть важным шагом к сохранению цветов, которые находятся под угрозой или под угрозой исчезновения. Поскольку цветочный аромат имеет решающее значение для привлечения опылителей, этот метод может быть использован, чтобы лучше понять или даже повысить опыление. Мы представляем протокол с использованием портативного угольного воздушного фильтра и вакуума для сбора цветочных ароматных летучих веществ, которые затем анализируются GC-MS. С помощью этого метода, аромат летучих может быть пробы с помощью неразрушающего метода с машиной, которая легко транспортируется. Эта методология использует быструю процедуру отбора проб, сокращая время отбора проб с 2-3 часов до примерно 10 минут. Используя GC-MS, аромат соединения могут быть определены индивидуально, на основе подлинных стандартов. Представлены шаги, используемые для сбора данных об ароматизаторах и контроле, от установки материалов до сбора выходных данных.
Introduction
Цветы обычно производят аромат, используемый для привлечения опылителей. Эти ароматы состоят из многих химических соединений все действуют вместе, как цветочная смесь1,2,3. Без этих ароматов, цветы были бы менее вероятно, чтобы передать их генетической информации с помощью опылителей. Цветочный аромат был задокументирован во многих семьях цветущих растений, с Orchidaceae является одним из наиболее распространенных семей изучал4. Чтобы понять роль цветочного аромата в опыление, важно неразрушающе собирать и анализировать химические соединения, испускаемые из цветов в разное время суток и в течение нескольких дней до недели цветы открыты, так как аромат может меняться с течением времени5.
Ранний протокол для такого рода выборки был разработан Хит и Manukian6. Цель их методов отбора проб заключалась в снижении нагрузки на исследуемый образец (например, растения, насекомые). Ранее документы документально, что разрушительные процедуры для завода были необходимы, такие как удаление цветущих цветов для того, чтобы собрать аромат. Более поздние цветочные аромат публикации Cancino и Дэймон7,8 использовали аналогичные методы. Это исследование положить цветы в стеклянные камеры и прошел очищенный воздух над ними; затем аромат соединений из камеры были поглощены на пористые полимерные адсорбенты в ясных пипетки Пастер. Ароматы были собраны в течение по крайней мере двух часов в течение этого исследования. Sadler et al.9 провели исследования цветочных ароматов эпифитической орхидеи на юге Флориды, так же, как оригинальное исследование10. Опять же, это исследование требует цветы должны быть отобраны в течение двух часов, чтобы собрать аромат летучих веществ, с ароматом собраны на пористой полимерной адсорбент. В статье представлен неразрушающий метод, который позволяет гораздо быстрее выборки, продолжительностью всего 10 минут. Кроме того, вместо использования стеклянной камерой печь выпечки мешки используются, которые позволяют более гибкое движение камеры и уменьшить шансы повреждения цветов. Эти мешки поставляются в нескольких размерах, что позволяет выбрать размер сумки, которая легко подойдет отдельных образцов, не повреждая образец или окружающий материал. Адсорбент, используемый в этом исследовании, был Tenax Porous Polymer Adsorbent. Это отличается от Porapak, потому что образец может быть термически desorbed на GC-MS колонке для анализа, исключая использование химического растворителя.
Методы в этом исследовании обеспечивают способ быстро образец аромат летучих веществ, производимых цветами и может быть использован для образца летучих веществ из других образцов, а также, таких как поромоны насекомых, или грибных летучих веществ. Сокращение времени отбора проб означает меньшую нагрузку на выборку и возможность сбора многих образцов в течение короткого периода времени. Например, в Sadler et al.9цветок был только ароматным ночью, поэтому только два или три образца можно было собирать каждую ночь. С помощью метода здесь, образцы могут быть взяты всю ночь на 15-20-минутные интервалы от того же цветка. Кроме того, с помощью мешков вместо стеклянных камер, headspace может быть приостановлено легче для отбора проб в поле для in situ сбора на находящихся под угрозой исчезновения или находящихся под угрозой исчезновения видов растений. Используя представленный здесь метод, мы смогли попробовать цветы на 1,5-2 метра над землей. Эти методы невероятно полезны для сбора ароматов в лаборатории и на местах, и предоставляет исследователям метод отбора проб, который является быстрым и неразрушительным для образца.
Protocol
Representative Results
Discussion
Хотя этот метод невероятно ценен для его скорости отбора проб и переносимости, одним из ограничений является использование его для эпифитических видов, или тех, которые растут на деревьях, а не с земли. В первоначально изучении10, один из цветов пробы был эпифитическим. Поск?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Исследовательский проект USDA-ARS No 6036-22000-028-00D. Использование торговых, фирменных или корпоративных имен в данной публикации предназначено для информации и удобства читателя. Такое использование не является официальным одобрением или одобрением министерством сельского хозяйства Соединенных Штатов или Службой сельскохозяйственных исследований какого-либо продукта или услуги, за исключением других, которые могут быть пригодными. Кроме того, финансирование предоставили департамент биологии Университета Флориды Льюис и Варина Вон в области биологии орхидеи (2017 год), а также стипендию Университета Флориды (2014-2018). Мы также благодарим Синди Беннингтон из Стетсонского университета за растение орхидеи, используемое во время съемок этого видео.
Materials
| Bulkhead Union | Cole-Palmer | UX-06390-10 | |
| FEP tubing | Cole-Palmer | UX-06407-60 | |
| Gas Chromatography | Hewlett Packard | 6890 | |
| Glass Wool, Silanized | Sigma-Aldrich | 20411 | |
| Inlet liner | Agilent | 5062-3587 | |
| Mass Spectrometer | Hewlett Packard | 5973 | |
| Reynolds oven bag | Reynolds Consumer Products | Turkey size | |
| Tenax Porous Polymer Adsorbent | Sigma-Aldrich | 11982 |
References
- Knudsen, J. T., Tollsten, L., Bergstrom, L. G. Floral scents- A checklist of volatile compounds isolated by head-space techniques. Phytochemistry. 33, 253-280 (1993).
- Dudareva, N. A., Pichersky, E. . Biology of floral scent. , (2006).
- Altenburger, R., Matile, P. Rhythms of fragrance emission in flowers. Planta. 174, 242-247 (1988).
- Dodson, C. H., Dressler, R. L., Hills, H. G., Adams, R. M., Williams, N. H. Biologically active compounds in orchid fragrances. Science. 164, 1243-1249 (1969).
- Theis, N., Raguso, R. A. The effect of pollination on floral fragrance in thistles. Journal of Chemical Ecology. 31 (11), 2581-2600 (2005).
- Heath, R. R., Manukian, A. Development and evaluation of systems to collect volatile semiochemicals from insects and plants using a charcoal-infused medium for air purification. Journal of Chemical Ecology. 18, 1209-1226 (1992).
- Cancino, A., Damon, A. Comparison of floral fragrance components of species of Encyclia and Prosthechea (Orchidaceae) from Soconusco, southeast Mexico. Lankesteriana. 6, 83-139 (2006).
- Cancino, A., Damon, A. Fragrance analysis of euglossine bee pollinated orchids from Soconusco, south-east Mexico. Plant Species Biology. 22, 129-134 (2007).
- Sadler, J. J., Smith, J. M., Zettler, L. W., Alborn, H. T., Richardson, L. W. Fragrance composition of Dendrophylax lindenii (Orchidaceae) using a novel technique applied in situ. European Journal of Environmental Science. 1, 137-141 (2011).
- Ray, H. A., Stuhl, C. J., Gillett-Kaufman, J. L. Floral fragrance analysis of Prosthechea cochleata (Orchidaceae), an endangered native, epiphytic orchid, in Florida. Plant Signaling and Behavior. , (2018).
- . National Institute of Standards and Technology. U.S. Department of Commerce Available from: https://www.nist.gov/ (2019)
